Kolejne, liczne projekty realizowane na naszym Wydziale będą pojawiać się sukcesywnie – strona w budowie.
INNOWACYJNY SYSTEM DIAGNOSTYKI I MONITORINGU ELEMENTÓW BETONOWYCH WYKONANYCH W TECHNOLOGII DRUKU 3D Z WYKORZYSTANIEM ZINTEGROWANYCH CZUJNIKÓW ŚWIATŁOWODOWYCH DFOwych DFO
dr inż. Tomasz Howiacki
Wartość projektu: 1 798 400,00 zł
Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu Lider XV.
Informacje ogólne
Druk przestrzenny z betonu. Trójwymiarowy druk z betonu 3DPC (ang. 3D printed concrete) to stosunkowo nowy obszar w budownictwie i architekturze, o bardzo dużym stopniu innowacyjności i potencjale rozwoju. W ogólności technologia ta polega na wytwarzaniu przestrzennych elementów betonowych (architektonicznych lub konstrukcyjnych) na podstawie zbudowanego modelu komputerowego. Do podstawowych zalet tej technologii zaliczyć należy możliwość tworzenia elementów o skomplikowanych strukturach i nietypowej geometrii, oraz możliwość prefabrykacji i automatyzacji procesu produkcji. Należy także podkreślić korzystny wpływ na aspekty ekonomiczne i środowiskowe, takie jak optymalizacja materiałowa (precyzyjne dawkowanie betonu), redukcja kosztów (zwłaszcza w przypadku niestandardowych elementów) oraz redukcja odpadów (w porównaniu z tradycyjnymi metodami budowy). Dzięki temu druk 3D ma istotny potencjał ograniczenia śladu węglowego, zwłaszcza uwzględniając zastosowanie lokalnych i/lub recyklingowych materiałów. Do najważniejszych wyzwań zaliczyć można konieczność poprawy właściwości materiałowych (np. betony wysokiej wytrzymałości), zastosowanie zbrojenia przenoszącego odkształcenia rozciągające, a także skalowanie całego systemu na potrzeby drukowania całych budynków i obiektów inżynieryjnych. Trwają prace nad oceną efektywności zbrojenia rozproszonego, a także nad opracowaniem technologii zbrojenia z wykorzystaniem włókien ciągłych aplikowanych w procesie produkcji. Jednak żadne z powyższych wyzwań nie może zostać zrealizowane bez odpowiedniej wiedzy pozyskanej w wyniku pomiarów i badań prototypowych elementów pracujących w warunkach zbliżonych do rzeczywistych. Dlatego wyodrębnić można oddzielną grupę zagadnień wymagających rozwiązania, w postaci dedykowanych metod kontroli, diagnostyki i monitoringu elementów betonowych wyprodukowanych w technologii 3DPC.
Pomiary światłowodowe DFOS. Weryfikacja stanu technicznego i nośności elementów betonowych z druku 3D może odbywać się z wykorzystaniem konwencjonalnych, niszczących badań wytrzymałościowych, ale także z wykorzystaniem nowoczesnych technik nieniszczących, np. metod akustycznych, ultradźwiękowych, cyfrowej korelacji obrazu czy tensometrii elektrooporowej. Ograniczeniem tej ostatniej, podobnie jak wszystkich klasycznych czujników odkształceń, jest wykonywanie pomiaru tylko w wybranym miejscu na konstrukcji. Z kolei korelacja obrazu umożliwia objęcie analizą całych elementów lub wybranych ich części, jednak może służyć jedynie powierzchniowym pomiarom prowadzonym w krótkim okresie czasu lub w warunkach laboratoryjnych. Zupełnie nową jakość w analizie pracy elementów betonowych wykonanych w druku 3D może wnieść technika pomiarów światłowodowych DFOS (ang. distributed fibre optic sensing). To obecnie jedna z najbardziej innowacyjnych i najszybciej rozwijających się technik diagnostycznych stosowanych m.in. w zagadnieniach inżynierii lądowej. Jej podstawową cechą, a jednocześnie zaletą względem konwencjonalnych metod punktowych, jest możliwość realizowania geometrycznie ciągłych pomiarów na całej długości włókna pomiarowego. Przykładowo, na odcinkach rzędu 100 m, możliwy jest pomiar odkształceń osiowych z rozdzielczością przestrzenną równą 1 mm, co oznacza aż 1000 punktów pomiarowych na jednym metrze czujnika. Dzięki temu w sposób bezpośredni diagnozować można lokalne defekty konstrukcyjne takie jak np. ubytki w strukturze betonu czy zarysowania. Należy podkreślić możliwość pomiarów różnych wielkości fizycznych, w tym odkształceń i temperatur, a także możliwość zatapiania czujników bezpośrednio w betonie, dzięki czemu stają się one integralną częścią danego elementu w całym okresie jego eksploatacji. W takim przypadku tworzone mogą być prefabrykowane, inteligentne elementy wyposażone w auto-diagnostyczny system czujników światłowodowych na wzór układu nerwowego człowieka. Wyzwaniem przy stosowaniu techniki DFOS jest zawsze konieczność indywidualnego zaprojektowania parametrów systemu w zależności od zastosowania. W szczególności zwracać należy uwagę na charakterystyki czujników optycznych, sposoby ich instalacji, a także algorytmy przetwarzania i interpretacji danych pomiarowych.
Więcej: https://www.linkedin.com/company/diamon3d/
Bezpośredni kontakt do Kierownika: tomasz.howiacki@pk.edu.pl
„IMPK –ZRÓWNOWAŻONE MATERIAŁY I TECHNOLOGIE BUDOWLANE” (ANG. SUSTAINABLE BUILDING MATERIALS AND TECHNOLOGIES)
dr hab. inż. Izabela Hager, prof. PK
Wartość projektu: 299 810,00 zł
Finansowanie z FERS – Fundusze Europejskie dla Rozwoju Społecznego – “Wsparcie tworzenia i realizacji międzynarodowych programów kształcenia” – 98 934 944,42 zł Beneficjent Narodowa Agencja Wymiany Akademickiej NAWA.
Informacje ogólne
Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki realizuje projekt w ramach programu NAWA SPINAKER – Intensywne Międzynarodowe Programy Kształcenia (IMPK).
Głównym celem projektu jest opracowanie i realizacja intensywnego, hybrydowego programu kształcenia – szkoły letniej w języku angielskim, skierowanej do studentów, doktorantów i kadry akademickiej z uczelni zagranicznych. W ramach Projektu SPINAKER IMPK Zrównoważone materiały i technologie budowlane – nastąpi opracowanie i realizacja intensywnych międzynarodowych form kształcenia – szkoły letniej w zakresie zrównoważonych materiałów i technologii budowlanych prowadzonej w języku angielskim dla osób studiujących, doktorantek, doktorantów i kadry akademickiej z zagranicy realizowanej na Politechnice Krakowska.
Działania: w pierwszym etapie zaplanowano opracowanie materiałów do realizacji zajęć dydaktycznych oraz uzupełnienie kompetencji kadry dydaktycznej (szkolenia specjalistyczne dla 2 osób oraz rozwinięcie kompetencji językowych dla 9 osób).
Zaplanowano program szkoły składający się z 60 godzin zajęć realizowanych w formie hybrydowej, który obejmował będzie 9 mikrokursów z następujących zakresów:
1) Geopolimery – 8 h (4h wykład i 4 h laboratoria)
2) Zastosowanie VR/AR w budownictwie – 8 h (4h wykład i 4 h laboratoria)
3) Druk 3D cementów/betonów – 8 h (4h wykład i 4 h laboratoria)
4) Projektowanie betonów wysokowartościowych i ultrawysokowartościowych – 4h (wykład) WIL
5) Materiały mineralne wzmacniane włóknami – właściwości, zastosowanie i projektowanie – 8 h (4h wykład i 4 h laboratoria)
6) Beton samozagęszczalny – właściwości, zastosowanie i projektowanie – 8h (4h wykład i 4 h laboratoria)
7) Badanie zachowania ogniowego materiałów budowlanych – 4h (wykład)
8) Konstrukcje z betonu cementowego i geopolimerowego – badania nieniszczące 6h (4h wykład i 2 h laboratoria)
9) Badanie procesów starzenia materiałów budowlanych 6h (4h wykład i 2 h laboratoria)
Efekty– Projekt przyczyni się do osiągnięcia średnio- i długoterminowych celów uczestniczących Wydziałów, jak i Politechnik Krakowskiej w zakresie umiędzynarodowienia, wyznaczonych w obecnej perspektywie przez Strategie Rozwoju. W szczególności szczególności przyczyni się do:
1) Zwiększenia rozpoznawalności, w szczególności wśród młodych naukowców, ośrodka jako zajmującego się tematyką tematyką inżynierii materiałów budowlanych, również jako produktów zgodnych z filozofią zrównoważonego rozwoju, w tym Gospodarki o Obiegu Zamkniętym. Większa rozpoznawalność w długiej perspektywie ułatwi aplikacje o prestiżowe granty badawcze oraz nawiązywanie kontaktów z partnerami przemysłowymi, w tym z zagranicy.
2) Przygotowania profesjonalnych mikrokursów w języku angielskim da możliwość wprowadzenia ich na trwałe do oferty Politechniki jako odrębne szkolenia lub moduły połączone w całość, jak np. rozszerzenie oferty przedmiotów w języku angielskim dla studentek/ów programu ERASMUS oraz wymiany bilateralnej.
3) Podniesienia kompetencji poszczególnych osób biorących udział w projekcie, przyczyni się nie tylko do rozwoju ich kariery, ale również do budowania rozpoznawalności uczelni jako ośrodka wiodącego w zakresie badań nad materiałami dla gospodarki obiegu zamkniętego i zwiększenia rozpoznawalności Krakowa jako silnego ośrodka akademickiego. Zachęcenie do wyboru Politechniki Krakowskiej jako ośrodka na staże czy częściowe kształcenie.
4) Budowania marki uczelni jako partnera w sieciach międzynarodowych i uczelni otwartej na współpracę zagraniczną. Podniesienia jakości prowadzonego kształcenia, poprzez poprawę znajomości języka angielskiego wśród kadry (częstsze korzystanie z nowej literatury anglojęzycznej oraz kontakty międzynarodowe).
5) Rozwój umiejętności związanych ze współpracą w środowisku międzynarodowym, w tym prowadzeniu zajęć dydaktycznych w języku angielskim.
Aktualności w projekcie
10.12.2025 – Nabór na Szkołę Letnią – pdf
W grudniu 2024 r. rozstrzygnięto konkursy w ramach programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki (FENG) 2021-2027
Nasza uczelnia jest jednym z głównych naukowych beneficjentów. Na 566 złożonych wniosków tylko 51 uzyskało dofinansowania, z czego 3 należą do Politechniki Krakowskiej i w każdym z tych trzech swój udział mają naukowcy z Wydziału Inżynierii Lądowej.
Pierwszy z nich to konsorcjum SHM System sp. z o.o. sp. kom. (lider), Politechniki Krakowskiej i Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie pn. „Ciągły geometrycznie czujnik temperatury, odkształceń i kształtu (Distributed Temperature, Elongation and Shape Sensor = DTES Sensor)”. Wartość zadań realizowanych przez zespół PK w ramach projektu to prawie 7 mln zł. W zespole znajduje się 14 osób głownie z Katedry Dróg, Kolei i Inżynierii Ruchu Wydziału Inżynierii Lądowej PK. Kluczowy personel B+R projektu stanowią: dr hab. inż. Juliusz Sołkowski, prof. PK (ekspert ds. dróg kolejowych, stref przejściowych i toru bezstykowego), dr hab. Piotr Kozioł, prof. PK (ekspert ds. modelowania analitycznego, dynamiki dróg szynowych i metod obliczeniowych w mechanice), dr inż. Filip Janowiec (ekspert ds. projektowania i utrzymania infrastruktury kolejowej). Kierownikiem części B+R w ramach projektu jest prof. dr hab. inż. Arkadiusz Kwiecień z Katedry Mechaniki Budowli i Materiałów WIL PK.
Projekt o nazwie „MDT – Opracowanie systemu zasilania modeli transportowych zbiorami danych z sieci komórkowej” realizowany będzie w konsorcjum Politechniki Krakowskiej z operatorem sieci komórkowej Orange Polska. Ze strony PK we współpracę zaangażowani są: dr hab. inż. Jacek Chmielewski, prof. PK, autor pomysłu i koncepcji innowacyjnego podejścia do tworzenia modeli transportowych, kierownik badawczo-rozwojowy projektu, a także dr hab. inż. Mariusz Kieć, prof. PK (Katedra Dróg, Kolei i Inżynierii Ruchu WIL PK). Udział WIL PK to 4,3 mln zł.
Dzięki środkom z programu FENG Politechnika Krakowska zrealizuje wraz z firmą HENKOR projekt pn. „Prace rozwojowe w zakresie opracowania innowacyjnego systemu kominowego BRATA ECO oraz wdrożenie wyników tych badań we własnej działalności gospodarczej firmy HENKOR.” pod kierownictwem B+R dr hab. inż. Bożeny Tyliszczak, prof. PK z Wydziału Inżynierii Materiałowej i Fizyki. Zespół badawczy utworzyli pracownicy z WIL PK dr inż. Maciej Gruszczyński i dr hab. inż. Małgorzata Fedorczak-Cisak, specjalizujący się w technologii betonu oraz nowoczesnych materiałach budowlanych oraz dr hab. inż. Alicja Kowalska-Koczwara, prof. PK (ekspertka w zakresie mechaniki budowli i materiałów). Udział WIL PK to ponad 2,5 mln zł.
- INNOWACYJNY SYSTEM DIAGNOSTYKI I MONITORINGU ELEMENTÓW BETONOWYCH
- „IMPK –ZRÓWNOWAŻONE MATERIAŁY I TECHNOLOGIE BUDOWLANE”
- Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki (FENG) 2021-2027
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.1
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.2
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.3
