Wyniki próby balistycznej kompozytu WDS

Po trzech uderzeniach dynamicznych odłamkiem FSP 20 mm oraz pociskiem kalibru 12,7 mm przegroda zachowała integralność konstrukcyjną. Poniższe zdjęcia przedstawiają stan elementu po przeprowadzonej próbie.

Odłamek 20 mm

odłamki artyleryjskie odpalone na symulowanym dystansie 30 metrów

• Prędkość – 960 m/s

• Tolerancja +/- 20 m/s

• Kąt ostrzału w poziomie – 360 stopni

• Kąt ostrzału w pionie – 0-90 stopni. Odpowiada to detonacji odłamkowego pocisku artyleryjskiego kal. 155 mm w odległości 30m. .

Pocisk 14,5× 114 przeciwpancerny (B32)

•  

• odległość – 200m

• prędkość – 911 m/s

• kąt ostrzału w poziomie – 360 stopni

    kąt ostrzału w pionie – 0 stopni 

    (prostopadle)

  Poziom IV

Próba balistyczna elementu wzorcowego WDS

Badaniu poddano element wzorcowy o powierzchni 0,5 m², grubości 200 mm i masie 120 kg.

       Parametry próby

Kaliber: FSP 20 mm

Rodzaj pocisku: stalowy rdzeń

Masa pocisku: 54 g

Prędkość pocisku: 520–960 m/s

Pomiar prędkości: 2,5 m przed próbką

Lufa testowa: SN. 8588

Długość lufy: 1500 mm

Dystans ostrzału: 12 m

Temperatura otoczenia: 22,4°C

Wilgotność: 63%

Stan próbki: nowa

        Dodatkowe parametry próby

        Świadek: aluminium 2024 T3, grubość 0,5 mm (± 0,05 mm)

        Kąt ostrzału: 90° (0° NATO)

        Wynik próby: po ostrzale odłamkiem FSP 20 mm nie zaobserwowano przebicia próbki.

Po przeprowadzonej próbie przegroda zachowała podwyższoną trwałość i nośność. Ubytek masy elementu po trzech uderzeniach odłamkiem FSP 20 mm wyniósł  1,5–2,2% masy próbki.

Porównanie ze standardową przegrodą żelbetową

Dla porównania przeprowadzono próbę standardowej przegrody żelbetowej wykonanej na bazie cementu klinkierowego portlandzkiego klasy CEM I 32,5. Przegrodę poddano trzem uderzeniom dynamicznym odłamkiem FSP 20 mm oraz pociskiem kalibru 12,7 mm.

Podczas próby zaobserwowano rozpad i odpryski materiału o masie ok. 3,5–12% masy elementu oraz przebicie przegrody pociskiem na wylot.

Przebieg testów balistycznych WDS

Kadry zarejestrowane podczas przeprowadzonych prób balistycznych elementu wzorcowego WDS.

Najważniejsze właściwości kompozytu WDS

Kompozyt WDS charakteryzuje się podwyższoną odpornością na oddziaływania mechaniczne i dynamiczne, w tym uderzenia, drgania, zwiększone ciśnienie oraz siły skupione. Odpowiednio dobrany skład mieszanki pozwala ograniczyć powstawanie rys i pęknięć oraz zwiększyć trwałość konstrukcji.

WDS może być stosowany w konstrukcjach i przegrodach budowlanych, w których istotna jest odporność na uszkodzenia mechaniczne, obciążenia dynamiczne oraz niekorzystne warunki środowiskowe. Zastosowane rozwiązania materiałowe pozwalają również ograniczyć masę odprysków powstających podczas oddziaływań dynamicznych.

Kompozyt nie wymaga stosowania tradycyjnego zbrojenia stalowego w rozwiązaniach, dla których przewidziano alternatywny system zbrojenia. Może to być szczególnie korzystne w obiektach, w których istotne jest ograniczenie zakłóceń elektromagnetycznych lub zwiększenie odporności na korozję.

Właściwości kompozytu wynikają ze współdziałania matrycy cementowej, odpowiednio dobranego stosu okruchowego oraz zastosowanego systemu zbrojenia i dodatków. Pozwala to uzyskać materiał przeznaczony do konstrukcji poddawanych wymagającym oddziaływaniom mechanicznym i dynamicznym.

Zastosowanie kompozytu WDS

Kompozyt WDS może być stosowany w konstrukcjach i przegrodach budowlanych narażonych na oddziaływania dynamiczne oraz wymagających podwyższonej odporności mechanicznej. Rozwiązanie znajduje zastosowanie zarówno w budownictwie kubaturowym, jak i infrastrukturalnym.

Zastosowany system zbrojenia może stanowić alternatywę dla tradycyjnego zbrojenia stalowego w rozwiązaniach, w których istotne jest ograniczenie zakłóceń elektromagnetycznych. Dzięki temu WDS może być wykorzystywany m.in. w obiektach związanych z urządzeniami nawigacyjnymi, sterującymi, radarowymi i pomiarowymi.

WDS może być stosowany zarówno w elementach prefabrykowanych, jak i konstrukcjach monolitycznych. Zastosowany system zbrojenia i odpowiednio dobrane składniki mieszanki zwiększają odporność przegrody na powstawanie rys i pęknięć oraz działanie obciążeń dynamicznych.

Brak tradycyjnego zbrojenia stalowego w wybranych rozwiązaniach pozwala ograniczyć ryzyko korozji oraz zakłóceń elektromagnetycznych. Odpowiednio dobrany skład mieszanki zapewnia również wysoką odporność na działanie czynników środowiskowych, w tym wilgoci i środowisk agresywnych.

Parametry techniczne kompozytu WDS

Kompozyt WDS został opracowany na bazie mieszanki betonowej z odpowiednio dobranymi składnikami i systemem zbrojenia.

Poniżej przedstawiono najważniejsze parametry techniczne oraz właściwości materiału.

Podstawowe wymagania i normy

Parametry kompozytu WDS określono w odniesieniu do wymagań dla betonu, w tym PN-EN 206+A2:2021-08 oraz NO-17-A204:2015. Badania obejmują m.in. właściwości mechaniczne, odporność na temperaturę, odpryski, uderzenia punktowe i spękania.

Parametry materiałowe

Klasa betonu: C30/37, XC2, XF4, XD1, XA1

Wytrzymałość na ściskanie: min. 37 MPa / 30 MPa

Gęstość betonu: 2310 ± 60 kg/m³

Kruszywo: granitowe, frakcje 2–8 mm i 8–16 mm

Kruszywo drobne: piasek 0–2 mm

Współczynnik W/C: ≤ 0,4

Cement: klinkierowy cement portlandzki, klasa min. CEM I 32,5

Zawartość powietrza: 3,5–5%

Wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu: min. 3,3 MPa

Zbrojenie: kompozytowe, dedykowane rozwiązaniu WDS

Odporność i właściwości użytkowe

Mrozoodporność: napowietrzony beton o podwyższonej odporności na cykle zamrażania i rozmrażania.

Odporność na wysoką temperaturę: rozwiązanie przeznaczone do pracy w warunkach oddziaływania podwyższonej temperatury.

Odporność mechaniczna: zwiększona odporność na uderzenia, przeciążenia, przemieszczenia, wybuch i wibracje.

Odporność chemiczna: odporność na działanie czynników agresywnych, w tym siarczanów, wody miękkiej, soli i czynników biologicznych.

Odporność fizyczna: zwiększona odporność na zamrażanie i rozmrażanie, oddziaływania cieplne, krystalizację soli, skurcz, erozję i ścieranie.

Odporność na rysy i pęknięcia: podwyższona odporność wynikająca z zastosowanego systemu zbrojenia i składu mieszanki.

Odporność na oddziaływania dynamiczne i badania balistyczne

Odporność na oddziaływania dynamiczne: kompozyt WDS wykazuje podwyższoną odporność na działanie sił skupionych, uderzenia oraz obciążenia dynamiczne.

Próba balistyczna: element wzorcowy o powierzchni 0,5 m² i grubości 200 mm poddano trzem uderzeniom odłamkiem FSP 20 mm z odległości 12 m. Nie zaobserwowano przebicia próbki.

Ubytek masy i odpryski: po trzech uderzeniach odłamkiem FSP 20 mm ubytek masy elementu wynosił ok. 1,5–2,1% masy próbki.

Wytrzymałość po badaniu: po przeprowadzeniu prób zachowano podwyższone parametry wytrzymałościowe materiału.

Klasyfikacja badanego elementu:: element wzorcowy o powierzchni 0,5 m² i grubości 200 mm odpowiadał odporności balistycznej klasy IV według STANAG 4569, zgodnie z parametrami przeprowadzonej próby.

Warunki przeprowadzonej próby balistycznej 

Kontakt

Ekoprofesbud Sp. z o.o.
ul. Kineskopowa 1C/102
05-500 Piaseczno
www.ekoprofesbud.pl
tel. +48 695 907 556
e-mail: biuro@ekoprofesbud.pl

Napisz do nas