Młody naukowiec bada zjawiska zachodzące na styku stali i betonu | Politechnika Gdańska

Mgr inż. Marcin Burdziński swoją rozprawę doktorską poświęcił analizie wpływu skrępowania pręta zbrojeniowego w betonie na zachowanie przyczepności. Motywacją do podjęcia tej tematyki dla młodego naukowca była obserwacja, że mimo licznych analiz prowadzonych na przestrzeni lat, mechanizm ten wciąż nie został w pełni wyjaśniony.

– Przedmiotem badań była kompleksowa analiza przyczepności pręta zbrojeniowego do betonu, realizowana metodą doświadczalno-numeryczną z wykorzystaniem próby wyrywania (testu pull-out) przy krótkim zakotwieniu. Skoncentrowałem się na identyfikacji i eliminacji błędów metodycznych w celu zapewnienia powtarzalności i wiarygodności wyników oraz na ocenie sprzężonego wpływu czynników związanych ze skrępowaniem pręta, takich jak grubość otulenia, średnica pręta i długość zakotwienia – mówi mgr inż. Marcin Burdziński. – Opracowałem i skalibrowałem modele numeryczne dla prętów gładkich i żebrowanych, w tym modele o rzeczywistej geometrii pręta zbrojeniowego uzyskane ze skanów 3D, które dotychczas nie były stosowane. Moim celem było wierne odwzorowanie zjawisk zachodzących na styku stali i betonu.

Promotorem rozprawy jest dr hab. inż. Maciej Niedostatkiewicz, prof. PG.

Część szerszego programu badawczego

Badania zrealizowane w ramach rozprawy doktorskiej mgr. inż. Burdzińskiego stanowią część szerszego programu badawczego obejmującego analizę doświadczalną i numeryczną zjawiska przyczepności w różnych skalach obserwacji. Jednym z głównych celów tego programu jest opracowanie metodyki wykorzystania wyników testu pull-out w praktyce inżynierskiej, szczególnie w aspektach zależnych od przyczepności, takich jak wyznaczanie długości zakotwienia czy analiza zarysowania.

– Współcześnie dąży się do zwiększenia trwałości i niezawodności konstrukcji przy jednoczesnej redukcji kosztów. Dlatego tak istotna jest dogłębna znajomość mechanizmu przyczepności w kontekście optymalizacji stosowanych rozwiązań projektowych, co pozwala na racjonalizację zapasów bezpieczeństwa i precyzyjniejsze projektowanie elementów żelbetowych – podkreśla mgr inż. Burdziński. – Przeprowadzone dotychczas analizy stanowią istotne uzupełnienie wiedzy w tym obszarze i mogą być traktowane jako punkt wyjścia do realizacji kolejnych etapów badań w ramach tego programu.

Prowadzenie badań jest wymagające, ale daje satysfakcję

Okres kształcenia w Szkole Doktorskiej na Politechnice Gdańskiej oraz prowadzenie własnych badań naukowych mgr inż. Marcin Burdziński wspomina jako wymagające doświadczenie, ale jednocześnie dające wiele satysfakcji.

– Napisanie rozprawy doktorskiej wiązało się z licznymi wyrzeczeniami, koniecznością samodyscypliny i dużą cierpliwością, zwłaszcza w momentach, gdy realizacja założeń badawczych napotykała trudności. Szczególnie wymagającym okresem była pandemia koronawirusa, która przypadła na początek mojej pracy nad doktoratem. Organizacja nawet najprostszych spraw była wówczas istotnie utrudniona, co wpływało na harmonogram planowanych badań. Ale było warto podjąć to wyzwanie – podkreśla naukowiec.

W zespole, który pracuje nad innowacyjnym betonem

Obecnie mgr inż. Marcin Burdziński pracuje jako asystent badawczo-dydaktyczny w Katedrze Konstrukcji Inżynierskich na Wydziale Inżynierii Lądowej i Środowiska. Jest również zatrudniony jako wykonawca w międzynarodowym projekcie WECHULL+, którego celem jest demonstracja nowego, zrównoważonego i niezawodnego materiału betonowego przeznaczonego do pływających podkonstrukcji w sektorze morskiej energii odnawialnej.

Naukowiec planuje kontynuację działalności naukowej w obszarze tematyki podjętej w rozprawie, a także w ramach prac Grupy Diagnostyki i Monitoringu Obiektów Budowlanych stworzonej w Katedrze Konstrukcji Inżynierskich na WILiŚ.

– Jesteśmy w trakcie przygotowywania serii próbnych badań doświadczalnych oraz wstępnych symulacji numerycznych dotyczących wpływu zanieczyszczeń, m.in. organicznych i olejowych, na współpracę pręta zbrojeniowego z betonem w konstrukcjach żelbetowych – mówi mgr inż. Burdziński.