Działalność naukowo-badawcza
Charakterystyka głównych kierunków prac naukowo-badawczych realizowanych w Katedrze Inżynierii Materiałów Budowlanych:
Prace naukowo-badawcze prowadzone przez Katedrę w ramach badań własnych, działalności statutowej, grantów oraz prac badawczych na rzecz przemysłu obejmują szerokie spektrum zagadnień związanych z szeroko pojętym budownictwem. Przede wszystkim są to zagadnienia z zakresu materiałów i wyrobów budowlanych, w tym szczególnie z zakresu technologii betonu i innych tworzyw cementowych.Ponadto w kompetencjach zespołu znajdują się także zagadnienia technologiczne, projektowanie właściwości oraz trwałość materiałów i jej uwarunkowania. Szczególnie rozwijana jest tematyka technologii, właściwości oraz szeroko pojętej trwałości materiałów mineralnych, w tym głównie takich materiałów jak: betony i zaprawy cementowe, betony i zaprawy geopolimerowe, gruntobetony, ceramika budowlana.
Z tematów badawczych podejmowanych przez pracowników Katedry w ostatnich latach należy także wymienić szeroko zakrojone badania nad możliwością utylizacji osadów ściekowych, które po termicznym przetworzeniu stanowią wartościowy dodatek do betonów cementowych.
W zakresie tworzyw cementowych prowadzone są badania: betonów zwykłych i betonów nowej generacji (wysokowartościowe i ultra-wysokowartościowe, samozagęszczalne, kruszywowe betony lekkie, fibrobetony, betony o zdolności do samozaleczania się). Badania te dotyczą zarówno aspektów technologicznych (projektowanie składu, ocena właściwości technicznych, etc.) jak i trwałości w różnych warunkach eksploatacji - od cyklicznego zamrażania i rozmrażania, po badania wpływu wysokiej temperatury. Ponadto w zespole prowadzone są badania dotyczące efektów korozji materiałów mineralnych spowodowanej przez czynniki biologiczne.
Zespół prowadzi liczne prace badawcze dotyczące tworzyw geopolimerowych. Analizowane są problemy związane z wpływem ich składu (dobór i ocena wpływu stosowania różnych kruszyw, prekursorów i aktywatorów alkalicznych) na właściwości mieszanki oraz właściwości użytkowe i trwałość materiału stwardniałego. Prowadzone są prace nad wykorzystaniem szczególnej odporności tych spoiw na działanie wysokiej temperatury i określenia ich odporności na działanie chlorków.
Charakteryzując działalność naukową zespołu Katedry należy podkreślić, że we wszystkich prowadzonych w Katedrze badaniach duży nacisk kładzie się na aspekty zrównoważonego budownictwa.
Działalność naukowo-badawcza Katedryfinansowana jest zarówno ze środków wewnętrznych, jak i w coraz większym stopniu, ze środków pozyskiwanych z zewnątrz w wyniku konkursów europejskich i krajowych(ERA–NET, NCN, NAWA, NCBiR,itp.). Działalność naukowo-badawcza realizowana jest we współpracy międzynarodowej z naukowymi ośrodkami badawczymi i uczelniami wyższymi. Działalność naukowo-badawcza stanowi silną podstawę prowadzonej obszernej działalności dydaktycznej, w tym przede wszystkim w zakresie ważnych w kształceniu inżyniera budownictwa przedmiotów dotyczących szeroko pojętego materiałoznawstwa budowlanego.
Ważniejsze projekty badawcze realizowane w Katedrze Inżynierii Materiałów Budowlanych:
ERA-NET Cofund ERA-MIN 2:Smart Geopolymers (SMART-G) (2020-2022), projekt realizowany przy współpracy Katedry Inżynierii Materiałów Budowlanych i Wydziału Inżynierii Materiałowej i Fizyki, PK w międzynarodowym konsorcjum:VrijeUniversiteitBrussel, Belgia, University of Aveiro, Portugalia; IESL/FORTH Institute of ElectronicStructure and Laser, Heraklion, Grecja; ResourceFull, Leuven, Belgia; MNLT Innovations GP, Research and Development, Athens, Grecja; Przedsiębiorstwo Budowlano-Produkcyjne, Łęgprzem Sp. z o.o, Kraków, Polska; Mytilineos S.A. Athens, Grecja - kierownik projektu dr hab. inż. Izabela Hager, prof. PK.
NAWA: PPI/APM/2018/1/00027 Akademickie partnerstwa Międzynarodowe EMMAT E-mobilność oraz zrównoważone materiały i technologie(2018-2021) -kierownik projektu - dr hab. inż. Izabela Hager, prof. PK. Więcej informacji na stronie projektu www.emmat.edu.pl
NCBiR: POIR.01.01.01-00-1132/18, POIR poddz. 1.1.1 Badania przemysłowe i prace rozwojowe realizowane przez przedsiębiorstwa „Szybka ścieżka” Technologia ekonomicznych ścian szczelinowych do realizacji fundamentów, obudów wykopów i ścian oporowych (2019-2022), usługa B+R, kierownik projektu WIL PK - dr hab. inż. Tomasz Tracz, prof. PK.Więcej informacji na stronie projektu www.sciana-ess.pl
NCBiR:POIR.04.01.02-00-0032/17, POIR poddz. 4.1.2 Regionalne agendy naukowo-badawcze: Innowacyjne technologie odzysku i przetwarzania odpadów oraz rewitalizacja terenów zanieczyszczonych w systemie komunalnej gospodarki cyrkulacyjnej (2018-2020), kierownik projektu WIL PK - dr inż. Tomasz Zdeb. Więcej informacji na stronie projektu www.intowgc.pl
NCBiR: POIR.04.01.04-00-0057/15-00, Technologia ścian fibrogruntobetonowych do realizacji szczelnych obudów wykopów, Projekt o charakterze badawczym finansowany w ramach programu operacyjnego Inteligentny Rozwój Działanie 4.1 „Badania naukowe i prace rozwojowe”, Poddziałanie 4.1.4 „Projekty aplikacyjne”(2016-2018), kierownik zespołu PK - dr habinż. Tomasz Tracz, prof. PK. Więcej informacji na stronie projektu www.fibrogruntobeton.pl
NCBiR: POIR.04.01.02-00-0001/17 Innowacyjna hybrydowa konstrukcja przegród wibroizolacyjnych do ochrony środowiska przed drganiami transportowymi i z podobnych źródeł, udział w realizacji, opracowanie materiału i badania materiałowe - dr inż. Maciej Gruszczyński
NCN: PRELUDIUM 12,2016/23/N/ST8/01155, Wpływ krępowania odkształceń termicznych nacharakterystykę odpryskiwania betonu w pożarze (2017-2020), kierownik projektu -dr inż. Katarzyna Mróz
NCN: N N506 045040, Wieloparametrowa diagnostyka stanu betonów cementowych poddanych działaniu temperatur pożarowych(2011 –2014), kierownik projektu – dr hab.inż. Izabela Hager, prof. PK
NCN: N N506 072138, Wpływ składu i udziałów objętościowych zaczynu i zaprawy w betonach zwykłych oraz wysokowartościowych na ich przepuszczalność określaną przy przepływie gazu (2010-2013), kierownik projektu – prof. Jacek Śliwiński
Pracownicy Katedry zaangażowani sąrównież w realizację projektów o charakterze dydaktycznym:
NAWA: PROM POWR.03.03.00-00-PN13/18 - Międzynarodowa wymiana stypendialna doktorantów i kadry akademickiej (2018-2019)
NCBiR: POWR.03.05.00-IP.08-00-REG/18 „REG Region Uczący się” Program Operacyjny Wiedza Edukacja Rozwój
NCBiR: POWR.03.01.00-00-T071/18 „Laboratorium małego inżyniera” Program Operacyjny Wiedza Edukacja Rozwój (2014-2020) -organizacja zajęć dla 5-6 latków
Łącznie w latach 2017-2020 pracownicy Katedry złożyli ponad 30 wniosków w tym 7 dotyczyło Horizon 2020. Wszyscy pracownicy katedry biorą aktywny udział w realizacjiprojektówo charakterze badawczym lub dydaktycznym.
Najważniejsze osiągnięcia naukowo-badawcze Katedry w ostatnim 10-leciu
Pracownicy Katedry są zapraszani do udziału w pracach o charakterze eksperckim. Są członkami licznych międzynarodowych i krajowych komitetów technicznych oraz stowarzyszeń, m.in.:
RILEM TC 227-HPB:Physical properties and behavior of High-Performance Concrete at high temperature; RILEM TC 256-SPF: Spalling of concrete due to fire: testing and modelling; RILEM TC 290-IMC:Durability of Inorganic Matrix Composites used for Strengthening of Masonry Constructions; RILEM TC 283-CAM:Chloride transport in alkali-activated materials.
Wśród pracowników Katedry sączłonkowie Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej Polskiej Akademii Nauk; PolskiegoKomitetu Normalizacyjnego;SekcjiInżynierii Materiałów Budowlanych KILiW PAN; Małopolskiego oddziałuPolskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa PZiTB; Komisji Budownictwa krakowskiego oddziału PAN; Rady Wyrobów Budowlanych RWB przy Głównym Inspektorze Nadzoru Budowlanego; Zespołu doradczegoMNiSW do oceny wniosków i raportów w ramach programu „Doktorat wdrożeniowy”; Zespołu recenzentów NAWA, Horizon 2020, NCBiR.
Ponadto współpracują oni między innymi ze Stowarzyszeniem Producentów Cementu; Stowarzyszeniem Producentów Betonu Towarowego w Polsce; z Kapitułą Znaku „Pewny Cement” przyznawanego przez Zarząd Stowarzyszenia Producentów Cementu.
W ostatnim dziesięcioleciu miał miejsce znaczący rozwój kadry naukowo-badawczej Katedry.Czworo z pracowników uzyskało stopień doktora habilitowanego, a aktualnie realizowanych jest 10 doktoratów, w tym jeden cotutellewe współpracy z Uniwersytetem w Nantes.
Dzięki uzyskaniu w drodze konkursu finansowania projektu Akademickie Partnerstwa Międzynarodowe NAWA EMMAT, którego Katedra jest koordynatorem, rozwijana jest współpraca jej pracownikówz ośrodkami badawczymi i uczelniami wyższymi o podobnym profilu działalności naukowej dotyczącej nowoczesnych materiałów konstrukcyjnych spełniających wymagania zrównoważonego rozwoju.Obecnie Katedra prowadzi wspólne badania i wymianę pracowników z wymienionymi dalej ośrodkami naukowymi m.in.: Nantes University, GeMLaboratory, Saint Nazaire, Francja; University of Beira Interior, Portugalia; Czech Technical University in Prague, Republika Czeska; Centre Scientifique et TechniqueduBatiment, Francja; UniversidadCatólica del Uruguay, Urugwaj; Dept. of Civil Engineering, National University, Taiwan; Pau et Paysd’Aldour University, Francja; School of Civil and Environmental Engineering, UNSW, Australia.
Również udział pracowników Katedry w projekcie NAWA PROM i związana z tym międzynarodowa wymiana stypendialna doktorantów i kadry akademickiej – zapewniły młodym pracownikom nauki udział w szkołach letnich, wizytach studyjnych szkoleniach i konferencjach.Efektami bezpośrednimi z prowadzonej współpracy międzynarodowej są znaczące zwiększenie mobilności pracowników, organizacja kilkunastu międzynarodowych spotkań seminaryjnych oraz realizowane wspólnie prace badawcze dotyczące nowoczesnych materiałów dla zrównoważonego budownictwa.
Efektem pracy Katedry i znaczącym osiągnięciem z zakresu inżynierii materiałów budowlanych jest organizacja cyklicznej konferencji naukowo-technicznej MATBUD, która w 2020 doczekała się swojej dziewiątej już edycji. Od 2016 roku MATBUD organizowany jest jako konferencja międzynarodowa w języku angielskim. W 2016 referaty konferencyjne opublikowano w czasopiśmie Procedia Engineering,Elsevier. W czasieostatnich dwóch edycji (2018 i 2020),dzięki licznemu udziałowi uczestników z zagranicy i umiędzynarodowieniu komitetu naukowego, konferencja nabyła charakteru międzynarodowego stając się areną wymiany naukowej z zakresu inżynierii materiałów budowlanych. Więcej informacji na stronie konferencji: www.matbud.edu.pl.