W dniu 04.04.2025 w siedzibie Podkarpackiej Okręgowej Izby Inżynierów Budownictwa odbył się kolejny coroczny konkurs na najlepszą pracę magisterską na kierunku budownictwo. Organizatorem konkursu jest PZITB oddział w Rzeszowie przy współpracy z WBIŚiA Politechniki Rzeszowskiej oraz PDK OIIB.
Jury
Jury konkursowe w składzie:
- Prodziekan ds. Kształcenia dla kierunków Budownictwo, Architektura oraz Transport dr inż. Marzena Kłos, prof. PRz,
- mgr inż. Kazimierz Mrozik,
- dr hab. inż. Lucjan Ślęczka, prof. PRz,
- za-ca przewodniczącego PDK OIIB mgr inż. Wacław Kamiński,
- przewodnicząca PZITB oddział w Rzeszowie dr hab. inż. Lidia Buda-Ożóg, prof. PRz,
wysłuchało prezentacji zgłoszonych prac dyplomowych, magisterskich na kierunku budownictwo oraz wyłoniło laureatów.
Laureaci konkursu
Nagrodę pierwszego stopnia otrzymał mgr inż. Paweł Rembisz, za pracę pt.: "Projekt technologiczny budowy nasypu drogowego z wypełnieniem mieszanką pyłowo-żużlową" wykonaną pod opieką promotora dr. inż. Aleksandra Dudy.
Laureatką nagrody drugiego stopnia została mgr inż. Anna Szewczyk za pracę pt.: "Projekt hali o konstrukcji stalowej z uwzględnieniem warunków pożarowych" wykonaną pod opieką promotora dr. inż. Andrzeja Wojnara.
Nagroda trzeciego stopnia trafiła do mgr. inż. Kamila Lewkowicza. Tytuł Jego pracy magisterskiej wykonanej pod opieką dr. inż. Aleksandra Starakiewicza to "Rozwiązania konstrukcyjno-materiałowe przegród budowlanych oraz rozwiązania instalacyjne w budynkach mieszkalnych różnych typów-wpływ na zużycie energii".
Laureatom i promotorom serdecznie gratulujemy.
Opis zwycięskiej pracy magisterskiej
Tematyka
Tematyka pracy wpisuje się w trend gospodarski w obiegu zamkniętym oraz zrównoważonego rozwoju w budownictwie. Każdy projekt infrastrukturalny powinien spełniać wymagania funkcjonalne, stany graniczne nośności, trwałości i użytkowalności oraz cechować się odpowiednią efektywnością kosztową. Krajowe zasoby dobrej jakości kruszyw naturalnych są coraz bardziej ograniczone, a ich wysokie koszty są silnie powiązane z kosztami transportu. Dlatego coraz częściej stawia się na wykorzystanie lokalnie dostępnych materiałów wypełniających do budowy nasypów drogowych. Najczęściej osiąga się to poprzez uzdatnianie spoiwami gruntów rodzimych spoistych lub poprzez wykorzystanie materiałów odpadowych.
Lokalizacja
Przedmiotowy projekt technologiczny nasypu związany był z istniejącą realizacją prac budowlanych. Nasyp zlokalizowany jest w województwie małopolskim, powiecie chrzanowskim, gminie Trzebina w rejonie ulicy Krakowskiej, Trzeciej i Szembeka oraz przecina linię kolejową nr 133. Prace budowlane miały na celu zapewnienie bezkolizyjnego przejazdu oraz przejście przez linię kolejową nr 133 Dąbrowa górnicza Ząbkowice – Kraków Główny.
Cel
Celem pracy było zaproponowanie kilku koncepcji technologii budowy, a następnie zaprojektowanie nasypu drogowego z wykorzystaniem mieszanki pyłowo – żużlowej. Praca została poprzedzona przeglądem stanu wiedzy w zakresie: wymagań projektowych nasypów, zasad ich kształtowania, a także materiałów stosowanych do budowy nasypów, w tym pochodzących z recyklingu odpadów. Dane wyjściowe do pracy obejmujące mieszankę pyłowo-żużlową oraz dane geotechniczne i drogowe zostały dostarczone od firm zajmujących się recyklingiem odpadów oraz firmy wykonującej roboty budowlane na wyżej wymienionej inwestycji. Mieszanka pyłowo – żużlowa składała się tłuczki szklanej, drobnych frakcji gumowych (ścier), popiołów lotnych i paleniskowych a także pyłów by-passowych i krzemiano- manganowych. Do analizy obliczeniowej nasypu został wybrany krytyczny przekrój drogowy, w którym wysokość nasypu wynosiła powyżej 8 m, a dodatkowo z jednej strony nasypu miała być zaprojektowana konstrukcja oporowa z gruntu zbrojonego zamiast skarpy.
Koncepcje obliczeniowe
W pracy zostały przedstawione trzy koncepcje obliczeniowe. Pierwsza referencyjna z wypełnieniem nasypu drogowego tradycyjnymi materiałami niespoistymi do budowy nasypów – piasków średnich. Druga koncepcja zakładała wbudowanie mieszanki pyłowo-żużlowej w nasypie poza zasięgiem klina odłamu konstrukcji oporowej z gruntu zbrojonego. W tym zakresie optymalizacji podlegały również długości pasm zbrojących konstrukcję oporową z gruntu zbrojonego, z uwagi na fakt, że mieszanka pyłowo-żużlowa charakteryzowała się zbyt niskim kątem tarcia wewnętrznego i nie spełniała wymagań producentów geosyntetyków zbrojących. Pozostała część nasypu została wypełniona mieszanką pyłowo-żużlową oraz dodatkowymi warstwami z mieszanki pyłowo-żużlowej stabilizowanej cementem, celem wyrównania osiadań oraz zwiększeniem wskaźnika stateczności skarpy nasypu. Trzecia koncepcja zakładała maksymalizację wbudowania mieszanki pyłowo-żużlowej poprzez dalsze ograniczenie zasięgu pasm zbrojących konstrukcję oporową. Taki zabieg był możliwy poprzez wprowadzenie betonowej ławy kotwiącej i dzielącej konstrukcję oporową na dwie niezależne części z mniejszym zasięgiem ich klinów odłamu. Na zbrojenie ławy kotwiącej przewidziano użycie materiałów o dużej wytrzymałości na rozciąganie i niepodlegających korozji w gruncie, tj. prętów kompozytowych z włókien szklanych GFRP (ang. Glass Fiber Reinforced Polymer). Dla każdej z koncepcji projektowej przeprowadzono sprawdzenie podstawowych stanów granicznych nośności i użytkowalności nasypu drogowego wraz z optymalizacją układu warstw zbrojenia konstrukcji oporowej. Rozbudowaną część obliczeniową pracy wykonano przy zastosowaniu programu do analiz geotechnicznych GEO5, wykorzystując moduły obliczeniowe: Stateczność Zbocza, Nasypy Zbrojone oraz zaawansowany moduł MES. Wszystkie trzy koncepcje projektowe spełniły wymagania stanów granicznych. Pod względem wskaźnika stateczności skarpy największy zapas bezpieczeństwa wykazała koncepcja nr 1, referencyjna z wypełnieniem nasypu piaskiem średnim. Koncepcja ta jednak charakteryzowała się największymi osiadaniami. Największe wykorzystanie nośności uzyskano dla koncepcji nr 3 z maksymalizacją wypełnienia nasypu mieszanką pyłowo-żużlową. Lżejszy materiał wypełniający pozwolił ponadto na ograniczenie osiadań podłoża gruntowego. W zależności od lokalizacji miejsca budowy, cena zakupu oraz transportu mieszanki antropogenicznej może się różnić. Wykorzystanie tego typu rozwiązań konstrukcyjnych związanych z wbudowaniem materiałów odpadowych ma charakter lokalny i zakłada wykorzystanie zasobów znajdujących się w najbliższej okolicy od miejsca budowy.
