Fotogrametria niskopułapowa w dokumentacji cyfrowej mostów kratownicowych
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Banaś A., Kuryłowicz D. Low-altitude photogrammetry for digital documentation of truss bridges. Materiały Budowlane. 2026. Volume 644. Issue 04. Pages 43-49. DOI: 10.15199/33.2026.04.06
dr inż. Anna Banaś, Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska; Katedra Konstrukcji Inżynierskich; Centrum EkoTech
ORCID: 0000-0003-4760-4592
inż. Dominika Kuryłowicz, Politechnika Gdańska,Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2026.04.06
Case study / Studium przypadku
Abstract. Low-altitude photogrammetry for the digital documentation of truss bridges was evaluated using the Niestępowo railway viaduct as a case study. A global reconstruction was compared with local modeling of a truss joint based on a subset of images from the same UAV survey (Agisoft Metashape 2.1.2). The results show that the global model is sufficient for general geometric inventory (dimensional differences <2%), whereas the local model markedly improves the measurement accuracy of structural details (error reduction of 83 – 100%) while requiring a short processing time (<30min).
Keywords: photogrammetry; digital twins; truss bridge; geometric surveying; fidelity of reconstruction.
Streszczenie. W artykule oceniono możliwości fotogrametrii niskopułapowej w dokumentacji mostów kratownicowych na przykładzie wiaduktu kolejowego w Niestępowie. Porównano rekonstrukcję globalną oraz modelowanie lokalne węzła bazujące na podzbiorze zdjęć z tej samej kampanii UAV(Agisoft Metashape 2.1.2).Wykazano, że model globalny jest wystarczający do inwentaryzacji ogólnej (różnica wymiarów <2%), natomiast model lokalny znacznie poprawia wymiarowanie detali (redukcja błędu 83 – 100%) przy krótkim czasie opracowania (<30 min).
Słowa kluczowe: fotogrametria; cyfrowe bliźniaki; most kratownicowy; inwentaryzacja geometryczna; dokładność rekonstrukcji.
Literature
[1] Dorafshan S, Maguire M. Bridge inspection: human performance, unmanned aerial systems and automation. J Civ Struct Health Monit. 2018; https://doi.org/10.1007/s13349-018-0285-4.
[2] Morgenthal G, Hallermann N, Kersten J, et al. Framework for automated UAS-based structural condition assessment of bridges. Autom Constr. 2019; https://doi.org/10.1016/j. autcon. 2018.10.006.
[3] Mohammadi M, Rashidi M, Mousavi V, Karami A, Yu Y, Samali B. Quality evaluation of digital twins generated based on UAV photogrammetry and TLS: Bridge case study. Remote Sens. 2021; https://doi. org/10.3390/rs13173499.
[4] Seo J, Duque L, Wacker J. Glued-laminated timber arch bridge inspection using UAV. In: Comput Civ Eng 2019: Smart Cities, Sustainability, and Resilience. Reston; 2019. pp. 336–342.
[5] Toriumi FY, Bittencourt TN, Futai MM.UAV-based inspection of bridge and tunnel structures: an application review. Rev Ibracon Estrut Mater. 2023; https://doi. org/10.1590/s1983-41952023000100003.
[6] Geyik M, Tarı U, Özcan O, Sunal G, Yaltırak C. A new technique mapping submerged beachrocks using low-altitude UAV photogrammetry, the Altınova region, northern coast of the Sea of Marmara (NW Türkiye). Quat Int. 2024; https://doi. org/10.1016/j. quaint. 2024.10.011.
[7] Wang Q, Fang N, ZengY, Yuan C, DaiW, Fan R, Chang H. Optimizing UAV- -SfM photogrammetry for efficient monitoring of gully erosion in high-relief terrains. Measurement. 2025; https://doi. org/10.1016/j. measurement. 2025.118154.
[8] Kersten TP, Lindstaedt M. Image-based low-cost systems for automatic 3Drecording and modelling of archaeological finds and objects. In: Ioannides M, Fritsch D, Leissner J, Davies R, Remondino F, Caffo R, editors. Progress in Cultural Heritage Preservation. Lecture Notes in Computer Science. Vol. 7616. Berlin, Heidelberg: Springer; 2012. https://doi.org/10.1007/978-3-642-34234-9_1.
[9] Tommasi C,Achille C, Fassi F. From point cloud to BIM:Amodelling challenge in the cultural heritage field. Int Arch Photogramm Remote Sens Spatial Inf Sci. 2016; 41: 429 – 436.
[10] Banaś A, Niedostatkiewicz M. Zabezpieczenie detalu architektonicznego obiektu zabytkowego z zastosowaniem fotogrametrii. Część I. Przegląd Budowlany. 2025; https://doi. org/10.5604/01.3001.0055.0990.
[11] Banaś A, Niedostatkiewicz M. Zabezpieczenie detalu architektonicznego obiektu zabytkowego z zastosowaniem fotogrametrii. Część II. Przegląd Budowlany. 2025; https://doi. org/10.5604/01.3001.0055.1436.
[12]Mousavi V ,Rashid iM ,Mohammadi M, Samali B. Evolution of digital twin frame- works in bridge management:Reviewand future directions.Remote Sens. 2024; https://doi. org/10.3390/rs16111887.
[13] YiitAY, Uysal M. Virtual reality visualisation of automatic crack detection for bridge inspection from 3D digital twin generated by UAV photogrammetry. Measurement. 2025; https://doi.org/10.1016/j.measurement.2024.115931.
[14] Ciborowski T, Księżopolski D ,Kuryłowicz D, Nowak H, Rocławski P, Stalmach P, Wałdowski P, Banaś A, Makowska-Jarosik K. Low-altitude photogrammetry and 3D modeling for engineering heritage: Acase study on the digital documentation of a historic steel truss viaduct.Appl Sci. 2025; https://doi.org/10.3390/app152312491.
[15] Borowski Ł, Pieńko M, Wielgos P. Evaluation of Inventory Surveying of Façade Scaffolding Conducted During ORKWIZ Project, in 2017 Baltic Geodetic Congress (BGC Geomatics). 2017. DOI: 10.1109/BGC. Geomatics. 2017.31.
[16] Lenda G, Marmol U, Borowiec N, Uznański A. Analysis of geometric and radiometric factors affecting measurement results of civil engineering structures with different scanning drone types. Measurement. 2026. DOI: 10.1016/j. measurement. 2025.119503.
Received: 29.12.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 29.12.2025 r.
Revised: 29.01.2026. / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 29.01.2026 r.
Published: 22.04.2026 / Opublikowano: 22.04.2026 r.
Materiały Budowlane 04/2026, strona 43-49 (spis treści >>)
Kruche pęknięcie dwuteownika walcowanego w przekroju dwukierunkowo zginanym na skutek osłabienia otworem po śrubie
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Lorenc W., Kożuch M. Brittle fracture of a rolled I-beam under biaxial bending due to the low toughness of the steel and weakening by the bolt hole. Materiały Budowlane. 2026. Volume 644. Issue 04. Pages 36-42. DOI: 10.15199/33.2026.04.05
prof. dr hab. inż. Wojciech Lorenc, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000-0003-2693-1252
dr hab. inż. Maciej Kożuch, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000-0002-1743-5233
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2026.04.05
Scientific report / Doniesienie naukowe
Abstract. The mechanism of a unique brittle fracture in a rolled section is demonstrated, not caused by fatigue crack propagation, but by cross-section overloading. The fracture was caused by the cross-section's load-bearing capacity being exhausted under biaxial bending and the presence of a bolt hole in the cross- -section flange. The damaged element is a element of a steel bridge, and the phenomenon was observed as a result of several coincidences occurring during a flood. It sheds interesting light on the behavior of steel structures and, in the context of bridges in the Biała Lądecka Basin region, has broader implications for their further strengthening.
Keywords: brittle fracture; rolled steel I-beam; flood damage; composite bridges.
Streszczenie. Omówiono mechanizm unikatowego kruchego pęknięcia w kształtowniku walcowanym nie spowodowanego propagacją pęknięć zmęczeniowych, lecz przeciążeniem przekroju. Naszym zdaniem przyczyną pęknięcia było wyczerpanie nośności przekroju obciążonego dwuosiowym zginaniem oraz występowanie w przekroju pasa otworu na śrubę. Zniszczony element jest fragmentem mostu stalowego, a zaistnienie zjawiska było możliwe do zaobserwowania na skutek kilku zbiegów okoliczności występujących w trakcie powodzi. Rzuca ono ciekawe światło na zachowanie konstrukcji stalowych, a w przypadku mostów w rejonie kotliny Białej Lądeckiej ma szersze znaczenie w kontekście ich dalszego wzmacniania. Artykuł ma charakter wstępnego komunikatu o przypadku, a pełna analiza ilościowa stanowi przedmiot dalszych badań.
Słowa kluczowe: kruche pęknięcie; stalowy dwuteownik walcowany; zniszczenia powodziowe; mosty zespolone.
Literature
[1] Biliszczuk J, Lorenc W. Wytyczne odbudowy infrastruktury mostowej uszkodzonej w czasie powodzi we wrześniu 2024 r. na Ziemi Kłodzkiej. Raporty Wydziału Budownictwa Lądowego i Wodnego Politechniki Wrocławskiej. 2024, Ser. SPR nr 58, 49 s.
[2] Biliszczuk J, Lorenc W, Teichgraeber M, Pustelnik M. Propozycja wytycznych odbudowy infrastruktury mostowej zniszczonej w czasie powodzi we wrześniu 2024 r. na Ziemi Kłodzkiej i południowej Opolszczyźnie. Inżynieria i Budownictwo. 2024, R. 80, nr 7, s. 395-398.
[3] Biliszczuk J, Lorenc W, Kożuch M, Pustelnik M. Reconstruction plan for transport infrastructure in the flood-affected area (2024) in the Kłodzko Valley. IABSE Congress Ghent 2025: The Essence of Structural Engineering for Society: Ghent, Belgium, 27-29August 2025 / eds. Davide Leonetti
[i in.]. Zurich: IABSE,
[2025]. s. 1944-1951.
[4]Marcinczak K. Proposed cold deformation limitation for steel I-beams made of S460M.W:Advances in steel and steel-concrete composite structures: bridging science and industry: Proceedings of the 15th International Conference on Metal Structures (ICMS 2025), Wrocław, Poland, May 28th-30th, 2025/eds. Wojciech Lorenc
[i in.].Abingdon; New York: Routledge, cop. 2025. s. 37-42.
[5] Rykaluk K. Pęknięcia w konstrukcjach stalowych. Wrocław: Dolnośl. Wydaw. Nauk, 1999. 232 s.
[6] Kożuch M, Rowiński S. Elastic behaviour of the steel part of a shear connection with MCL composite dowels : design basis for serviceability and fatigue limit states. Steel Construction. 2016, vol. 9, nr 2, s. 107-114.
Received: 30.12.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 30.12.2025 r.
Revised: 19.01.2026 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 19.01.2026 r.
Published: 22.04.2026 / Opublikowano: 22.04.2026 r.
Materiały Budowlane 04/2026, strona 36-42 (spis treści >>)
Analiza czynników wpływających na reaktywność chemiczną popiołu lotnego
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Strzałkowska E. Analysis of factors affecting the chemical reactivity of fly ash. Materiały Budowlane. 2026. Volume 644. Issue 04. Pages 27-35. DOI: 10.15199/33.2026.04.04
dr inż. Ewa Strzałkowska, Politechnika Śląska, Wydział Górnictwa, Inżynierii Bezpieczeństwa i Automatyki Przemysłowej
ORCID: 0000-0002-9039-9187
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2026.04.04
Original research paper / Oryginalny artykuł naukowy
Abstract. In the article, the factors determining the reactivity of the glassy phase of fly ash were analyzed. The obtained results highlight the validity of using advancedmethods such as Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy as a complement to classical methods for assessing the pozzolanic activity of fly ash. This method made it possible to explain cases in which fine particle size or a high content of SiO2 and Al2O3 do not always translate into high chemical reactivity of fly ash.
Keywords: reactivity of fly ash; pozzolanic activity; network modifier; glassy phase.
Streszczenie. W artykule przeanalizowano czynniki decydujące o reaktywności fazy szklistej popiołów lotnych. Uzyskane wyniki podkreślają zasadność stosowania zaawansowanych metod, takich jak Spektroskopia Magnetycznego Rezonansu Jądrowego (NMR), jako uzupełnienie klasycznych metod oceny aktywności pucolanowej popiołów lotnych. Metoda ta pozwoliła na wyjaśnienie przypadków, w których drobne uziarnienie lub duża zawartość SiO2 i Al2O3 nie zawsze przekładają się na dużą reaktywność chemiczną popiołów lotnych.
Słowa kluczowe: reaktywność popiołu lotnego; aktywność pucolanowa; modyfikator sieci; faza szklista.
Literature
[1] Sanalkumar KUA, Lahoti M, Yang E. Investigating the potential reactivity of fly ash for geopolymerization. Construction and Building Materials. 2019; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.07.140.
[2] Adamczyk Z, Cempa M, Białecka B. Synthesis of Na-LSX type zeolite from Polish fly ash. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management. 2020; https://doi.org/10.24425/gsm.2020.133933.
[3] Okeme IC, Crane RA, Nash WM, Ojonimi TI, Scott T B. Characterisation of rare earth elements and toxic heavy metals in coal and coal fly ash. RSC Adv. 2022, 12. DOI: 10.1039/D2RA02788G.
[4] Strzałkowska E. Rare earth elements and other critical elements in the magnetic fraction of fly ash from several Polish power plants, International Journal of Coal Geology. 2022; https://doi. org/10.1016/j. coal. 2022.104015.
[5] Hower JC. Petrographic examination of coal-combustion fly ash. International Journal of Coal Geology. 2012; https://doi.org/10.1016/j.coal. 2011.12.012.
[6] Uliasz-Bocheńczyk A, Mokrzycki E. The use of waste in cement production in Poland – the move towards sustainable development. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management. 2022; https://doi. org/10.24425/gsm.2022.142791.
[7] Galos K, Uliasz-BocheńczykA. Źródła i użytkowanie popiołów lotnych ze spalania węgli w Polsce. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management. 2005, 21 (1), 23−42 (in Polish).
[8] Giergiczny Z. Dodatki mineralne – niezastąpione składniki współczesnego cementu i betonu. Materiały Budowlane. 2009; (3): 46 ÷ 50.
[9] Li J, Xu K, Geng G, Harris E, Mason HE. Determine the coordination of Al and Si of Fe-rich fly ash: The challenge in NMR and how we probe its heterogeneity using X-ray spectromicroscopy. Cement and Concrete Research. 2022; https://doi.org/10.1016/j.cemconres. 2022.106947.
[10] Kurdowski W. Chemia cementu i betonu, Polski Cement Sp. z o. o, i Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010. Kraków-Warszawa.
[11] Giergiczny Z. Popiół lotny w składzie cementu i betonu. Monografia. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2013, Gliwice.
[12] Goodarzi F. Characteristics and composition of fly ash from Canadian coal-fired power plants. Fuel, 85, 2006, 1418-1427.
[13] Kuchar S. Popiół lotny w cemencie – rola fazy amorficznej. BTA, 2014, lipiec-wrzesień.
[14] Wons W, Murzyn P, Kłosek-Wawrzyn E. The structure of components of fly ash with different granulation. Materiały ceramiczne. 2015, 67 (4), 407-412.
[15] Cormier L, Neuville DR. Ca and Na environments in Na- 2O–CaO–Al2O3–SiO2 glasses: influence of cation mixing and cation-network interactions, Chemical Geology, 2004, 213, 1–3, https://doi. org/10.1016/j. chemgeo. 2004.08.049.
[16] Görlich E. Chemia krzemianów, Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa 1957.
[17] Tkaczewska E, Małolepszy J. Właściwości szkła w krzemionkowych popiołach lotnych. „Cement-Wapno-Beton”. 2009, 3 75.
[18] Hemmings RT, Berry EE. On the Glass in Coal Fly Ashes: Recent Advances. MRS Proceedings. 1987. DOI: 10.1557/PROC-113-3.
[19] Gołek Ł. Wpływ składu chemicznego szkieł glinokrzemianowych na proces ich alkalicznej aktywacji, Praca doktorska, Influence of chemical composition of aluminum-silica glasses on their alkaline activation process, 2008. AGH, Kraków.
[20] Gołek Ł, Deja J, SitarzM, Fojud Z. The role of aluminium ions during the slag activation proces. Physics and Chemistry of Glasses. 2014, 55 (2).
[21] Gabzdyl, W. Geologia i kopaliny Górnego Śląska. Zeszyty Naukowe Pol. Śl., 1997.
[22] Strzałkowska E.Morphology, chemical and mineralogical composition of magnetic fraction of coal fly ash. International Journal of Coal Geology. 2021; https://doi.org/10.1016/j.coal.2021.103746.
[23] Krzeszowska E. Potentially toxic elements (PTEs) in the Carboniferous coal-bearing series of the Lublin Coal Basin (Poland), a case study, Case Studies in Chemical and Environmental Engineering. 2024; https://doi.org/10.1016/j. cscee.2024.100984.
[24] OstrowskiM. Klasyfikacja popiołów lotnych krzemionkowych kategorii S. Materiały Budowlane. 2015. DOI 10.15199/33.2015.10.34.
[25] Roszczynialski W, Stępień P, Tkaczewska E. The reliability of pozzolanic activity assessmentmethods in testing different fly ashes. Cement-Wapno- Beton = Cement Lime Concrete, 2014, 19 (5), 323–333.
Received: 07.01.2026 / Artykuł wpłynął do redakcji: 07.01.2026 r.
Revised: 16.02.2026 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 16.02.2026 r.
Published: 22.04.2026 / Opublikowano: 22.04.2026 r.
Materiały Budowlane 04/2026, strona 27-35 (spis treści >>)
Dymoszczelność aluminiowych przeszklonych przeciwpożarowych drzwi jednoskrzydłowych narażonych na cykle wielokrotnego otwierania i zamykania
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Sędłak B., Jakimowicz M., Frączek A., Kuczyński K. Smoke control characteristic of aluminum-framed glazed single-leaf fire-resisting doors subjected to repeated opening and closing cycles. Materiały Budowlane. 2026. Volume 644. Issue 04. Pages 7-15. DOI: 10.15199/33.2026.04.02
dr inż. Bartłomiej Sędłak, Instytut Techniki Budowlanej
ORCID: 0000-0002-4715-6438
mgr inż. Marzena Jakimowicz, Instytut Techniki Budowlanej
ORCID: 0000-0002-8173-3585
mgr inż. Artur Frączek, Instytut Techniki Budowlanej
ORCID: 0000-0003-4826-2010
dr inż. Krzysztof Kuczyński, Instytut Techniki Budowlanej
ORCID: 0000-0001-9243-2529
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2026.04.02
Scientific report / Doniesienie naukowe
Abstract. This paper presents the results of experimental investigations on the influence of repeated opening and closing cycles (mechanical durability in accordancewith EN 1191) on the smoke tightness of aluminum profiled glazed fire doors. Smoke leakage tests were carried out in accordance with EN 1634-3 for doors in the new condition and after 100,000, 150,000, 200,000, 250,000 and 300,000 operating cycles. Measurements were performed at ambient temperature (20°C) and at elevated temperature (200°C) under various pressure differentials. The obtained results showed a significant increase in total air leakage with an increasing number of operating cycles, indicating a gradual deterioration of smoke tightness during service. The paper discusses possiblemechanisms responsible for the degradation of sealing performance and highlights the need to consider service- -related effects in procedures for the assessment andmaintenance of the performance of fire door assemblies.
Keywords: smoke control; fire doors; opening and closing cycles; mechanical durability; service life; fire safety; sealing systems.
Streszczenie. W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dotyczących wpływu wielokrotnych cykli otwierania i zamykania (trwałość mechaniczna wg EN 1191) na dymoszczelność aluminiowych profilowych przeszklonych drzwi przeciwpożarowych. Badania przeprowadzono zgodnie z normą EN 1634-3 dotyczącą drzwi w stanie nowym oraz po 100, 150, 200, 250 i 300 tys. cykli eksploatacyjnych. Pomiary wykonano w temperaturze otoczenia (20°C) oraz temperaturze podwyższonej (200°C) i przy różnym poziomie różnicy ciśnienia. Uzyskane wyniki wykazały istotne zwiększenie całkowitego przepływu powietrza wraz ze wzrostem liczby cykli użytkowych, co wskazuje na stopniowe pogarszanie się dymoszczelności drzwi podczas eksploatacji. Ponadto omówiono możliwe mechanizmy degradacji uszczelnienia oraz wskazano na potrzebę uwzględniania oddziaływań eksploatacyjnych w procedurach oceny i utrzymania właściwości drzwi przeciwpożarowych.
Słowa kluczowe: dymoszczelność; drzwi przeciwpożarowe; cykle otwierania i zamykania; trwałość mechaniczna; eksploatacja; bezpieczeństwo pożarowe; uszczelnienia.
Literatura
[1] Cox G. The challenge of fire modelling. Fire Saf. J. 1994. DOI: 10.1016/0379-7112(94)90021-3.
[2] Marchant EW. Effect of wind on smoke movement and smoke control systems. Fire Saf. J. 1984. DOI: 10.1016/0379-7112(84)90008-0.
[3] Huang Y, Wang E, Bie Y. Simulation investigation on the smoke spread process in the large-space building with various height. Case Stud. Therm. Eng. 2020. DOI: 10.1016/j.csite.2020.100594.
[4] Zhang G, Li C, Lu S.Analysis of Fire Evacuation in High-rise Hospitals from a High-rise Hospital Fire Case, in 2019 9th International Conference on Fire Science and Fire Protection Engineering (ICFSFPE). 2019. DOI: 10.1109/ICFSFPE48751.2019.9055807.
[5] ConnollyRJ,ChartersDA.TheUse of ProbabilisticNetworks to Evaluate Passive Fire ProtectionMeasures in Hospitals, in Fire Safety Science – Proceedings of the fifth International Symposium. 1997, pp. 583 – 593.
[6] DundarU, Selamet S. Fire load and fire growth characteristics inmodern high- -rise buildings. Fire Saf. J. 2023. DOI: 10.1016/j.firesaf. 2022.103710.
[7] Alianto B, Nasruddin N, Nugroho YS. High-rise building fire safety using mechanical ventilation and stairwell pressurization: A review, J. Build. Eng. 2022. DOI: 10.1016/j.jobe.2022.104224.
[8] Yi X et al. Numerical Simulation of Fire Smoke Spread in a Super High? Rise BuildingforDifferentFireScenarios.Adv.Civ.Eng.2019.DOI:10.1155/2019/1659325.
[9] SunY, Luo Z,Wei K,Wang T, Han G. NumericalAnalysis of Fluid-Structure Interaction of Fire Doors in Cross-Passages of Subway Tunnels. J. Vib. Test. Syst. Dyn. 2021. DOI: 10.5890/JVTSD.2021.03.002.
[10] Izydorczyk D, Sędłak B, Sulik P. Fire doors in tunnels emergancy exits – smoke control and fire resistance tests, in IFireSS 2017 – 2nd International Fire Safety Symposium Naples, Italy, June 7 – 9, 2017, pp. 1 – 8.
[11] Labes WG, Waterman TE, Varley RB. Development of Standard Fire Test Rating Systems for Shelter Components. Final Report. Chicago, IL, 1966.
[12] Baryłka A, Szota M. Material and construction solutions in the construction of civil defence shelters. J. Achiev. Mater. Manuf. Eng. 2023. DOI: 10.5604/01.3001.0053.9620.
[13] EN 16034:2014 Pedestrian doorsets, industrial, commercial, garage doors and openable windows. Product standard, performance characteristics. Fire resisting and/or smoke control characteristics.
[14] EN 13501-2:2023 Fire classification of construction products and building elements – Part 2: Classification using data from fire resistance and/or smoke control tests, excluding ventilation services.
[15] Kinowski J, Sędłak B, Sulik P. Odporność ogniowa i dymoszczelność drzwi zgodnie z PN-EN 16034.Materiały Budowlane. 2015. DOI: 10.15199/33.2015.11.20.
[16] Sędłak B, Frączek A, Sulik P. Wpływ zastosowanego rozwiązania progowego na dymoszczelność drzwi przeciwpożarowych. Materiały Budowlane. 2016. DOI: 10.15199/33.2016.07.07.
[17] Ghodrat M, Shakeriaski F, Nelson DJ, SimeoniA. Existing Improvements in Simulation of Fire –Wind Interaction and Its Effects on Structures. Fire. 2021. DOI: 10.3390/fire4020027.
[18] He Y, Beck V. Smoke spread experiment in a multi-storey building and computer modelling. Fire Saf. 1997. DOI: 10.1016/S0379-7112(96)00081-1.
[19] Qin TX, Guo YC, Chan CK, LinWY. Numerical simulation of the spread of smoke in an atrium under fire scenario. Build. Environ. 2009. DOI: 10.1016/j.buildenv.2008.01.014.
[20] McKeen P, Liao Z. Numerical analysis on the hazards of open stairwell doors in high-rise residential buildings. J. Build. Eng. 2022. DOI: 10.1016/j.jobe.2022.104561.
[21] Li LJ, Ji J, Fan CG, Sun JH,Yuan XY, ShiWX. Experimental investigation on the characteristics of buoyant plume movement in a stairwell with multiple openings. Energy Build. 2014. DOI: 10.1016/j. enbuild. 2013.09.028.
[22] He J, Huang X, Ning X, Zhou T,Wang J,Yuen R. Stairwell smoke transport in a full-scale high-rise building: Influence of opening location. Fire Saf. J. 2020. DOI: 10.1016/j.firesaf.2020.103151.
[23] Ji J,Wan H, LiY, Li K, Sun J. Influence of relative location of two openings on fire and smoke behaviors in stairwell with a compartment. Int. J. Therm. Sci. 2015. DOI: 10.1016/j.ijthermalsci.2014.10.008.
[24] Cheung SCP, Lo SM, Yeoh GH, Yuen RKK. The influence of gaps of fireresisting doors on the smoke spread in a building fire. Fire Saf. J. 2006. DOI: 10.1016/j.firesaf.2006.05.007.
[25] Sędłak B, Jakimowicz M, Frączek A, Kuczyński K. Wpływ rozwiązania progowego oraz dokładności montażu na dymoszczelność drzwi przeciwpożarowych. Materiały Budowlane. 2025. DOI: 10.15199/33.2025.11.09.
[26] Hung H-Y, Lin C-Y, Chuang Y-J, Luan C-P. Application Development of Smoke Leakage TestApparatus for Door Sets in the Field. Fire. 2022. DOI: 10.3390/fire5010012.
[27] EN 1191:2013:Windows and doors – Resistance to repeated opening and closing – Test method.
[28] Sędłak B, Jakimowicz M, Kuczyński K. Influence of mechanical strength on the characteristics of aluminium profiled glazed fire door. Sci. Reports. 2025. DOI: 10.1038/s41598-025-23745-x.
[29] Sędłak B, Jakimowicz M. Wpływ cykli otwierania i zamykania na właściwości aluminiowych profilowych przeszklonych drzwi przeciwpożarowych. Materiały Budowlane. 2024. DOI: 10.15199/33.2024.02.07.
[30] EN 1634-3:2004 Fire resistance and smoke control tests for door and shutter assemblies, openable windows and elements of building hardware. Smoke control test for door and shutter assemblies.
[31] MouritzAP, GibsonAG. Fire Properties of Polymer Composite Materialsle. SOLID Mech. ITS Appl., vol. 143, 2006.
Received: 07.01.2026 / Artykuł wpłynął do redakcji: 07.01.2026 r.
Revised: 05.02.2026 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 05.02.2026 r.
Opublikowano: 22.04.2026 / Opublikowano: 22.04.2026 r.
Materiały Budowlane 04/2026, strona 07-15 (spis treści >>)
Właściwości mechaniczne i osłonowe zaprawy cementowej, modyfikowanej nanomagnetytem, w wysokiej temperaturz
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Horszczaruk E., Brzozowski P. Mechanical and protective properties of cement mortar modified with nanomagnetite under high temperature conditions. Materiały Budowlane. 2026. Volume 644. Issue 04. Pages 1-6. DOI: 10.15199/33.2026.04.01
prof. dr hab. inż. Elżbieta Horszczaruk, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
ORCID: 0000-0003-0840-5048
dr inż. Piotr Brzozowski, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
ORCID: 0000-0003-4146-9203
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2026.04.01
Original research paper / Oryginalny artykuł naukowy
Abstract. The aim of this study was to investigate the effect of nanomagnetite admixture on the mechanical and shielding properties of cement mortar under high temperature conditions. In the event of nuclear facility failures (e.g., related to cooling water leakage), temperatures above 300°C are observed. Because cement paste loses its properties at temperatures of 600-800°C, testing was conducted only up to 800°C. This paper presents the results of tests on cement mortars whose composition was modified with the addition of 5% (by weight of cement) of commercial magnetite nanostructures. Cubic concrete samples with sides of 50 mm were subjected to oven heating at temperature of 300°C, 450°C, 600°C and 800°C. The heating and cooling rate was 1°C/min, and themaximumheating temperature was maintained for 1 hour. After the cooling process was completed, the samples were irradiated with gamma rays emitted by a cesium isotope for 1 hour. The linear gamma radiation attenuation coefficient μ was determined. Comparative tests were also conducted for the reference mortar without the nanomodifier. Samples with nanomagnetite showed a slight improvement in the attenuation coefficient and a significant improvement in compressive strength over the tested temperature range.
Keywords: nanomagnetite; gamma radiation; high temperature; compressive strength of the cement mortar.
Streszczenie. Celem badań było sprawdzenie, jak wpływa domieszka nanomagnetytu na właściwości mechaniczne i osłonowe zaprawy cementowej w warunkach wysokiej temperatury. W przypadku awarii obiektów nuklearnych (np. związanych z wyciekiem wody chłodzącej) występuje temperatura powyżej 300°C.Wzwiązku z tym, że zaczyn cementowy traci właściwości w temperaturze 600 – 800°C, badania prowadzono tylko do temperatury 800°C.Wartykule przedstawiono wyniki badań zaprawy cementowej, której skład zmodyfikowano dodatkiem nanocząstek Fe3O4 w ilości 5% w stosunku do masy cementu. Próbki betonowe w kształcie sześcianów o boku 50mmpoddawano wygrzewaniu w piecu w temperaturze: 300; 450; 600 i 800°C. Szybkość nagrzewu i studzenia próbek wynosiła 1°C/min, a temperatura maksymalna wygrzewania utrzymywana była przez godzinę. Po zakończeniu procesu studzenia próbki poddawano naświetlaniu promieniami gamma emitowanymi przez izotop cezu, przez godzinę. Wyznaczono liniowy współczynnik tłumienia promieniowania gamma μ. W celach porównawczych przeprowadzono również badanie zaprawy referencyjnej bez nanomodyfikatora. W przypadku próbek z nanomagnetytem uzyskano nieznaczną poprawę współczynnika tłumienia oraz znaczną poprawę wytrzymałości na ściskanie w badanym zakresie temperatury.
Słowa kluczowe: nanomagnetyt; promieniowanie gamma; wysoka temperatura; wytrzymałość na ściskanie zaprawy cementowej.
Literature
[1] Oto B, Gür A, Kavaz E, Çakır T, Yaltay N. Determination of gamma and fast neutron shielding parameters ofmagnetite concretes. Progress in Nuclear Energy. 2016; t. 92, s. 71 – 80.
[2] Zalegowski K, Piotrowski T, Garbacz A, Adamczewski G. Relation between microstructure, technical properties and neutron radiation shielding efficiency of concreto. Construction and Building Materials. 2020; t. 235, s. 117389.
[3] Oto B, Yıldız N, Korkut T, Kavaz E. Neutron shielding qualities and gamma ray buildup factors of concretes containing limonite ore, Nuclear Enginieering and Design. 2015; t. 293, s. 166 – 175.
[4] Almeida Junior TA, Nogueirab MS,Vivoloc V, Potiensc MPA, Camposc LL.Mass attenuation coefficients of X-rays in different barite concrete used in radiation protection as shielding against ionizing radiation. Radiation Physics and Chemistry. 2017; t. 140, s. 349 – 354.
[5] El-KhayattA. Calculation of photon shielding properties for some neutron shielding materials. Nuclear Science and Techniques. 2017; t. 28, s. 28 – 69.
[6] Khalaf MA, Ban CC, Ramli M, Ahmed NM, Sern LJ, Khaleel HA. Physicomechanical and gamma-ray shielding properties of high-strength heavyweight concrete containing steel furnace slag aggregate. Journal of Building Engineering. 2020; t.30, s. 101306.
[7] PN-EN 197-1:2012 Cement – Część 1. Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku.
[8] Horszczaruk E, Brzozowski P, Sikora P, Cendrowski K, Mijowska E. The Effect of Nanomagnetite on the Shielding Properties of Cementitious Composites. Advances in Construction Materials and System. Vol. 2: proceedings of International Conference, Chennai, Sep 3 – 8, 2017.
[9] Horszczaruk E, Łukowski P, Seul C. Influence of Dispersing Method on the Quality of Nano-Admixtures Homogenization in Cement Matrix. Materials. 2020; t. 13, s. 1 – 14.
[10] PN-EN 12390-3:2019. Badania betonu – Część 3: Wytrzymałość na ściskanie próbek do badań.
[11] Ma Q, Guo R, Zhao Z, Lin Z, He K. Mechanical properties of concrete at high temperature. A review. Construction and Building Materials. 2015; t. 93, s. 371 – 383.
[12] Horszczaruk E, Sikora P, Cendrowski K, Mijowska E. The effect of elevated temperature on the properties of cement mortars containing nanosilica and heavyweight aggregates. Construction and BuildingMaterials. 2017; t. 137, s. 420 – 431.
Received: 30.12.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 30.12.2025 r.
Revised: 02.02.2026 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 02.02.2026 r.
Published: 22.04.2026 / Opublikowano: 22.04.2026 r.
Materiały Budowlane 04/2026, strona 01-06 (spis treści >>)
Wejdź na stronę:
termalica.pl
Materiały Budowlane 04/2026, Okładka IV (spis treści >>)
Wejdź na stronę:
prefabet.com.pl
Materiały Budowlane 04/2026, Okładka III (spis treści >>)
Wejdź na stronę:
www.rector.pl
Materiały Budowlane 04/2026, Okładka II (spis treści >>)
Start 
