Search
dr hab. inż. Łukasz Skarżyński
Employment
- Associate professor at Department of Building Structures and Material Engineering
Publications
Filters
total: 36
Catalog Publications
-
Mechanical and fracture properties of concrete reinforced with recycled and industrial steel fibers using Digital Image Correlation technique and X-ray micro computed tomography
PublicationPaper presents investigation of fracture phenomenon in plain concrete and in concrete reinforced with both recycled steel fibers (RSF) and industrial steel fibers (ISF). The wedge splitting test (WST), which enables stable crack propagation for quasi-brittle materials, was carried out on 75 75 75 mm cube samples. Initially, fracture process zone development was investigated only on the surface of samples using Digital Image Correlation...
-
Experimental investigations of fracture process in concrete by means of x-ray micro-computed tomography
PublicationW artykule pokazano doświadczalne wyniki badań procesu pękania w betonie stosując mikro-tomografię. Doświadczenia wykonano dla zginanych belek betonowych. Wyniki doświadczalne modelowano stosując MES na bazie modelu z degradacją sztywności sprężystej z nielokalnym osłabieniem. Beton symulowano jako materiał 4-fazowy. Uzyskano dobra zgodność wyników MES z doświadczeniami.
-
Measurements and calculations of the width of the fracture process zones on the surface of notched concrete beams
PublicationArtykuł omawia wyniki pomiaru i analizy numerycznej szerokości strefy pękania w belkach betonowych z nacięciem. Do pomiarów zastosowano metodę DIC. Do symulacji zastosowano model sprężysto - plastyczny i model z degradacją sztywności. Oba modele zostały rozszerzone o nielokalne osłabienie. Wyniki symulacji porównano z doświadczeniami.
-
Fracture evolution in concrete compressive fatigue experiments based on X-ray micro-CT images
PublicationArtykuł omawia ewolucje pękania w betonie podczas cyklicznego ściskania betonu. Przestrzenną ewolucję pękania zobrazowano stosując mikro-tomograf rentgenowski. Zdjęcia wykonano dla różnych cykli zmęczeniowych. Wyniki porównano z testami monotonicznymi. Jakościowa ewolucja objętości pękania ze wzrostem zmęczeniowego zniszczenia pokazała silnie nieliniowy kształt.
-
Experimental Investigations of Fracture Process Using DIC in Plain and Reinforced Concrete Beams under Bending
PublicationThe fracture behaviour of concrete and reinforced concrete beams under quasi-static three-point bending was comprehensively investigated with experiments at laboratory scale. The eight various concrete mixes were tested. The influence of the shape, volume and size of aggregate particles and reinforcement on concrete fracture under bending was studied. Displacements on the surface of concrete beams were measured by means of the...
-
Experimental investigations of damage evolution in concrete during bending by continuous micro-CT scanning
PublicationThe paper describes experimental investigation results of fracture in notched concrete beams under quasi-static three-point bending. To visualize 3D fracture in concrete under bending, an extended X-ray micro-computed tomography system was used, i.e. the tomography system SkyScan 1173 was connected to the loading machine ISTRON 5569. This combined system enabled to shot images of deforming concrete beams during a continuous deformation...
-
Mechanical and radiation shielding properties of concrete reinforced with boron--basalt fibers using Digital Image Correlation and X--ray micro--computed tomography
PublicationThe paper presents experimental investigations of the radiation shielding, mechanical and fracture properties of concrete reinforced with 5 kg/m3 of novel basalt fibers infused with boron oxide (BBF). However, further studies concerning other dosages i.e. 1 kg/m3, 10 kg/m3, 15 kg/m3 and 20 kg/m3 are currently carried out. Experiments with neutron source revealed that addition of BBF as a dispersed concrete reinforcement could improve...
-
Determination of representative volume element in concrete under tensile deformation
PublicationW artykule podano sposoby określenia elementu reprezentatywnej objętości w betonie podczas rozciągania. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu izotropowego modelu degradacji sztywności rozszerzonego o długość charakterystyczną mikrostruktury w ramach teorii nielokalnej. Zaproponowano 2 różne metody wyznaczania elementu reprezentatywnej objętości niezależnego od warunków brzegowych.
-
Modelling reinforced concrete beams under mixed shear-tension failure with different continuous FE approaches
PublicationThe paper presents quasi-static numerical simulations of the behaviour of short reinforced concrete beams without shear reinforcement under mixed shear-tension failure using the FEM and four various constitutive continuum models for concrete. First, an isotropic elasto-plastic model with a Drucker-Prager criterion defined in compression and with a Rankine criterion defined in tension was used. Next, an anisotropic smeared crack...
-
Investigations on fracture in reinforced concrete beams in 3-point bending using continuous micro-CT scanning
PublicationThis study explores a fracture process in rectangular reinforced concrete (RC) beams subjected to quasi-static three-point bending. RC beams were short and long with included longitudinal reinforcement in the form of a steel or basalt bar. The ratio of the shear span to the effective depth was 1.5 and 0.75. The focus was on the load–deflection diagram and crack formation. Three-dimensional (3D) analyses of the size and distribution...
-
Monitoring the fracture process of concrete during splitting using integrated ultrasonic coda wave interferometry, digital image correlation and X-ray micro-computed tomography
PublicationThe paper deals with the continuous-time monitoring of mechanical degradation in concrete cubes under splitting. A series of experiments performed with integrated coda wave interferometry (CWI) and digital image correlation (DIC), supported with X-ray micro-computed tomography (micro-CT) is reported. DIC and micro-CT techniques were used to characterize the fracture process in detail. CWI method was proved to be effective in the...
-
Shear fracture of longitudinally reinforced concrete beams under bending using Digital Image Correlation and FE simulations with concrete micro-structure based on X-ray micro-computed tomography images
PublicationThe paper presents experimental and numerical investigations of the shear fracture in rectangular concrete beams longitudinally reinforced with steel or basalt bar under quasi-static three point bending. Shear fracture process zone formation and development on the surface of beams was investigated by Digital Image Correlation (DIC) whereas thorough analyses of 3D material micro-structure, air voids, width and curvature of shear...
-
Numerical analyses of novel prefabricated structural wall panels in residential buildings based on laboratory tests in scale 1:1
PublicationThe paper presents experimental and numerical investigations on novel prefabricated composite building wall panels for residential building constructions. The wall panels were composed of reinforced concrete ribbed elements with the core from the EPS foam as the thermal insulation. The wall panels in the full-scale 1:1 were subjected to vertical loads. In the first step, the experiments were analysed with simple usual static methods....
-
Experiments and numerical analyses for composite RC-EPS slabs
PublicationW artykule przedstawiono wyniki doświadczalne i numeryczne dla kompozytowych płyt złożonych z żelbetu i styropianu. Wykonano doświadczenia dla płyt w skali 1:1 podczas zginania. Wyniki doświadczalne zostały modelowane stosując 2 różne modele: sprężysto-plastyczny i połączony sprężysto-plastyczny z degradacja sztywności. Oba model zostały wyposażone w długość charakterystyczna mikrostruktury. Osiągnięto dobra zgodność miedzy...
-
3D X-ray Micro-CT Analysis of Rebar Corrosion in Reinforced Concrete Subjected to a Chloride-Induced Environment
PublicationThe paper presents experimental investigations of the concrete cover protective ability to coun-teract rebar corrosion in reinforced concrete cubes. To study and quantify the consequences of corrosion a reinforced concrete sample was subjected to chloride-induced environment in order to get corroded and combined with un-corroded sample. Chloride-accelerated technique can in-duce a high degree of corrosion within at a controlled...
-
Numerical mesoscopic analysis of fracture in fine-grained concrete
PublicationArtykuł omawia wyniki analizy mezoskopowej procesu pękania w betonie podczas zginania. Obliczenia wykonano na poziomie mezo wykorzystując model degradacji sztywności z nielokalnym osłabieniem. Zbadano wpływ właściwości kruszywa, stref przejściowych, nacięcia oraz długości charakterystycznej mikrostruktury na zachowanie sie betonu.
-
Wykonanie badań konstrukcji żelbetowej płyty jezdnej estakady na poziomie "+1"
PublicationSprawozdanie z badań wodoszczelności betonu płyty jezdnej estakady oraz nasiąkliwości betonu płyty jezdnej estakady próbek pobranych z płyty jezdnej estakady Stadionu Miejskiej w Białymstoku.
-
Wykonanie opinii technicznej dot. opracowania pt. ,,Analiza możliwości zmiany funkcji na hotelową budynku przy ul. Heweliusza 11 w Gdańsku".
PublicationPrzedmiotem opracowania jest opinia jednostki naukowo-badawczej do dokumentu „Analiza możliwości zmiany funkcji na hotelową w budynku Heweliusza H11” opracowanego przez Industria Structure Sp. z o.o. Celem opracowania jest ocena dotycząca poprawności przyjętych założeń i weryfikacji przedstawionych wniosków.
-
Ekspertyza techniczna określająca przyczyny wystąpienia zarysowań w strefach dylatacji na ekranach zapory czołowej i bocznej zbiornika wodnego Nysa na rzece Nysa Kłodzka
PublicationCelem ekspertyzy technicznej jest określenie przyczyn wystąpienia zarysowań i pęknięć przy dylatacjach płyt żelbetowych, tworzących ekran zapory czołowej i bocznej zbiornika wodnego Nysa oraz prezentacja koncepcji naprawy.
-
The effect of aggregate characteristics on the fracture behaviour of fine-grained concrete under tensile loading
PublicationArtykuł przedstawia analizę wpływu kruszywa na zjawisko pękania drobnoziarnistego betonu podczas quasi-statycznego trzypunktowego zginania. Beton został opisany jako stochastyczny i niejednorodny materiał trzyfazowy. Dwuwymiarowe obliczenia numeryczne dla betonowych belek z nacięciem wykonano metodą elementów skończonych stosując izotropowy materiałowy model z degradacją sztywności rozszerzony o długość charakterystyczną mikrostruktury...
-
Stan awaryjny stropu w budynku użyteczności publicznej będący następstwem błędów projektowych i wykonawczych
PublicationW artykule przedstawiono opis usterek występujących w budynku znajdującym się na obszarze Centrum Uniwersyteckiego. Usterki te zostały ujawnione podczas prowadzonego remontu kapitalnego. Najważniejszą z nich była zbyt mała szerokość oparcia żelbetowego stropu na ścianach wewnętrznych. W pracy przedstawiono rozwiązanie projektowe kompleksowego usunięcia występującej usterki.
-
Wykonanie ekspertyzy technicznej Stadionu Miejskiego w Białymstoku. Część II. Analiza konstrukcji żelbetowej płyty jezdnej estakady na poziomie „+1”
PublicationPrzedmiotem opracowania jest konstrukcja żelbetowej płyty jezdnej estakady przyległej do krótszego boku korpusu Stadionu Piłkarskiego w Białymstoku, wykonanego w ramach inwestycji realizowanej przez OHL: ,,Budowa Stadionu Piłkarskiego w regionie północno – wschodniej Polski wraz z zapleczem treningowym”. Celem opracowania jest analiza przyczyn występowania wad i uszkodzeń estakady, w szczególności spękania masy wypełniającej szczeliny...
-
Application of the X-ray micro computed tomography to the analysis of the structure of polymeric materials
PublicationIn this paper the application of X-ray micro-computed tomography (micro-CT) as a non-destructive testing method of polymeric materials is presented. Increasing applicability of polymers in variedend-use industries such as automotive, building and construction, consumer goods, and packaging is propelling the growth of the global polymer processing market. However, controlling of the polymer structure is one of the most important...
-
Two - scale model for concrete beams subjected to three point bending - numerical analyses and experiments
PublicationArtykuł omawia dwu-skalowe podejście do betonu przy wykorzystaniu połączonych modeli. Metodę elementów skończonych zastosowano na poziomie makro. Na poziomie mikro zastosowano metodę elementów dyskretnych. Macierz sztywności wyznaczono na podstawie tensora naprężeń wyznaczonego w skali mikro. Wyniki numeryczne dw-skalowe porównano z wynikami dyskretnymi dla całego obszaru.
-
FE modelling of brittle materials at the meso-scale
PublicationArtykuł omawia obliczanie lokalizacji odkształceń w elementach betonowych poddanych rozciąganiu. Obliczenia wykonano dla betonu na poziomie mezo. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu modelu zniszczeniowego z degradacją sztywności rozszerzonego o nielokalność.
-
Mesoscopic modelling of strain localization in concrete
PublicationArtykuł omawia obliczenie lokalizacji odkształceń w elementach betonowych poddanych zginaniu. Obliczenia wykonano dla betonu na poziomie mezo przy zastosowaniu modelu zniszczeniowego z degradacją sztywności rozszerzonego o nielokalność. Zbadano wpływ zagęszczenia kruszywa, wielkość kruszywa, kształtu kruszywa oraz długości charakterystycznej na szerokość lokalizacji.
-
Multi-scale modelling of concrete beams subjected to three-point bending
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numeryczne MES dwuskalowego modelowania belek betonowych z nacięciem na poziomie skali makro i mezo. Obliczenia wykonano przy wykorzystaniu modelu degradacji sztywności z nielokalnym osłabieniem. Beton został opisany na poziomie skali mezo jako stochastyczny materiał 3-składnikowy złożony z kruszywa, zaczynu cementowego oraz stref kontaktu. Natomiast na poziomie skali makro został opisany jako materiał...
-
Obliczenia MES zginanych belek betonowych na poziomie skali mezo
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numeryczne MES modelowanie belek betonowych z nacięciem w czasie zginania 3-punktowego na poziomie skali mezo. Obliczenia wykonano przy wykorzystaniu modelu degradacji sztywności z nielokalnym osłabieniem. Beton został opisany na poziomie skali mezo jako stochastyczny materiał 3-składnikowy złożony z kruszywa, zaczynu cementowego oraz stref kontaktu. Zbadano wpływ rozkładu stochastycznego ziaren...
-
Calculations of fracture process zones on meso-scale in notched concrete beams subjected to three-point bending.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numeryczne MES modelowanie belek betonowych z nacięciem na poziomie skali mezo. Beton został opisany na poziomie skali mezo jako stochastyczny materiał 3-składnikowy złożony z kruszywa, zaczynu cementowego oraz stref kontaktu. Obliczenia wykonano przy wykorzystaniu modelu degradacji sztywności z nielokalnym osłabieniem. Zbadano wpływ stochastycznego rozkładu kruszywa, średnicy, kształtu oraz zagęszczenia...
-
Modelling of concrete fracture at aggregate level using FEM and DEM based on X-ray uCT images of internal structure
PublicationArtykuł podejmuje problem pękania w zginanych belkach betonowych. Proces pękania był obserwowany przy zastosowaniu mikrotomografii . Zaobserwowany proces był symulowany numerycznie przy zastosowaniu metody elementów skończonych i metody elementów dyskretnych. Beton był opisany jako materiał 4-fazowy. Otrzymano dobrą zgodność wyników numerycznych z doświadczalnymi.
-
A two-scale (FEM-DEM) approach for concrete
PublicationArtykuł omawia dwu-skalowe podejście do betonu przy wykorzystaniu modelu Mes i DEM. Metodę elementów skończonych zastosowano na poziomie makro. Na poziomie mikro zastosowano metodę elementów dyskretnych. Macierz sztywności wyznaczono na podstawie tensora naprężeń wyznaczonego w skali mikro. Wyniki numeryczne dwusalowe porównano z wynikami dyskretnymi dla całego obszaru.
-
Modelling of reinforced concrete beams under mixed shear-tension failure with different continuous FE approaches
PublicationW artykule omówiono wyniki modelowania numerycznego MES zachowania się wysokich belek żelbetowych podczas zniszczenia mieszanego ścinanie-rozciąganie. Obliczenia wykonano stosując różne modele dla betonu rozszerzone o długość charakterystyczną mikrostruktury w oparciu o teorie nielokalna. Otrzymano dobrą zgodność z wynikami doświadczalnymi.
-
Modelling the effect of composition on the tensile properties of concrete
PublicationRozdział omawia wyniki analizy mezoskopowej procesu pękania w betonie podczas zginania. Obliczenia wykonano na poziomie mezo wykorzystując model degradacji sztywności z nielokalnym osłabieniem. Zbadano wpływ właściwości kruszywa, stref przejściowych, nacięcia oraz długości charakterystycznej mikrostruktury na zachowanie sie betonu. Zaproponowano 2 metody określenia reprezentatywnego elementu objętościowego w betonie.
-
Application of DIC technique to concrete - study on objectivity of measured surface displacements
PublicationArtykuł omawia wyniki pomiarów szerokości lokalizacji odkształceń na powierzchni betonu podczas zginania belek. Wykonano obszerne studia nad obiektywnością pomierzonych przemieszczeń w betonie. Opracowano własna metodę do obliczeń szerokości lokalizacji.
-
SIMULATIONS OF FRACTURE IN CONCRETE BEAMS UNDER BENDING USING A CONTINUUM AND DISCRETE APPROACH
PublicationThe paper describes two-dimensional meso-scale results of fracture in notched concrete beams under bending. Concrete was modelled as a random heterogeneous 4-phase material composed of aggregate particles, cement matrix, interfacial transitional zones and air voids. Within continuum mechanics, the simulations were carried out with the finite element method based on a isotropic damage constitutive model enhanced by a characteristic...
-
Experimental investigations on water sorptivity in mortars with the use of X-ray micro-CT system.
PublicationW pracy doswiadczalnej zbadano zjawisko sorpcji wody w pryzmatycznych próbkach zapraw, które jest ściśle powiązane z trwałością materiału. Sorpcyjność oceniana na etapie ustalonym w połączeniu z warunkami zewnętrznymi może być wykorzystana do przewidywania okresu użytkowania. Sorpcyjność początkową i wtórną wody w próbkach zapraw nienasyconych zmierzono w badaniach laboratoryjnych zgodnie z normą amerykańską ASTM C 1585–04. Wpływ...
seen 3349 times