KN Footprint nie spoczywa na laurach!

Polskę reprezentował team Koła Naukowego Inżynierii Materiałów Budowlanych Footprint, działającego na Wydziale Inżynierii Lądowej Politechniki Krakowskiej. Wykonany przez studentów kajak z betonu tekstylnego – PKanoe, który powstał w ramach projektu FutureLab, sprawdził się w boju, a żacy z Politechniki pokazali hart ducha i sportowe serce. Wizyta w Niemczech miała też wymiar naukowy. Studenci m.in. wzięli udział w dwóch wizytach studyjnych w Potsdam University of Applied Sciences i w Berlinie. Grupa z koła naukowego Footprint ma już plany na najbliższą przyszłość. Młodzi inżynierowie chcą zbudować łódź PKanoe wersja 2.0 – better, faster, lighter.

 

Prace nad betonowym kajakiem rozpoczęły się na Politechnice Krakowskiej w 2019 r. Ambitne przedsięwzięcie pn. „PKanoe – budowa łodzi z betonu tekstylnego ze spoiwem o obniżonym śladzie węglowym” otrzymało finansowane w ramach pierwszej edycji konkursu na projekty studenckie, organizowanego przez FutureLab PK. W maju 2020 r. załoga Koła Naukowego Inżynierii Materiałów Budowlanych Footprint, zreszającego studentów z Wydziału Inżynierii Lądowej i Wydziału Architektury, miała wziąć udział w zawodach betonowych łódek w holenderskim Utrechcie. Pandemia pokrzyżowała jednak te plany, ale prace nad PKanoe trwały nadal. – Projekt wymagał m.in. opracowania składu betonu drobnoziarnistego, zaprojektowania mieszanki oraz doboru odpowiedniego typu siatek i włókien wzmacniających kompozyt. Studenci wykonali i przebadali różne typy materiałów i kompozytów wybierając najkorzystniejsze rozwiązanie – mówi dr hab. inż. Izabela Hager, prof. PK, kierownik Katedry Inżynierii Materiałów Budowlanych na Wydziale Inżynierii Lądowej PK i opiekun merytoryczny koła Footprint (wraz z mgr. inż. Mateuszem Sitarzem). 

 

Pierwsze warstwy betonu na kanoe z PK zostały nałożone na formę wyciętą ze styropianu ekstrudowanego w grudniu 2021 r. Prace prowadzono w Laboratorium Katedry Inżynierii Materiałów Budowlanych WIL PK. Beton tekstylny, z którego wykonano studencki kajak, jest materiałem, w którym zbrojenie niemetaliczne (tekstylia) zostało umieszczone w matrycy mineralnej. Wzmocnienie zwykle składa się z włókien szklanych, węglowych lub bazaltowych. W przeciwieństwie do typowego zbrojenia stalowego, włókna te nie są wrażliwe na korozję, a zatem umożliwiają stosowanie cementów o niskiej zawartości klinkieru (tworzywa ceramicznego). Prowadzi to do zmniejszenia śladu węglowego (ang. carbonfootprint) takiego spoiwa, a więc obniżenia – wytwarzanego podczas produkcji cementu – dwutlenku węgla. – Postanowiliśmy zaprojektować naszą mieszankę tak, aby jak najmniej używać klinkieru portlandzkiego, a wykorzystać materiały z odzysku, takie jak żużel wielkopiecowy i popiół lotny. Dodatkowo wykorzystaliśmy szkło wodne. To zapewniło odpowiednią wytrzymałość konstrukcji kadłuba i poprawiło szczelność materiału. Dzięki temu możemy śmiało powiedzieć, że nasza mieszanka jest bardziej ekologiczna niż tradycyjny beton – tłumaczy przewodniczący Koła Naukowego Footprint Marcin Różycki.

 

Zdaniem uczestników projektu „PKanoe”, betony tekstylne są warte uwagi i stanowią nowoczesne oraz zrównoważone rozwiązanie dla lekkich elementów betonowych. Cienkościennie elementy betonowe mogą być stosowane w budownictwie jako lekkie konstrukcje, panele elewacyjne, elementy warstwowe i panele okładzinowe. Uzyskanie cienkich przekrojów jest też interesujące z punktu widzenia możliwości wykonania efektownych form architektonicznych i znaczącej oszczędności materiału wynikającej z redukcji przekroju górskim. Ostatni z serii treningów odbył się na Wiśle w przeddzień wyjazdu na zawody. 

 

Dostarczenie łódki na miejsce zawodów wymagało odpowiednich działań. – To wszystko nie byłoby możliwe bez wsparcia zespołu FutureLab PK i kierownik Moniki Firlej, a także pomocy prorektora ds. studenckich dr. inż. Marka Bauera i dziekana Wydziału Inżynierii Lądowej prof. Andrzeja Szaraty oraz wielu osób kibicujących zespołowi PKanoe. Podziękowania należą się też firmom PERI, CEMEX i Weber (Saint-Gobain) za wsparcie projektu i przekazanie materiałów do budowy łodzi – mówi prof. Izabela Hager. 

 

18. „Deutsche Betonkanu-Regatta” odbyły się w dniach 10-11 czerwca w Brandenburg an der Havel. Swoje umiejętności pokazały najpierw panie. W składzie drużyny żeńskiej z PK znalazły się: Ewa Słupska, Małgorzata Wróbel i Klaudia Kolasa. Drużynę męską tworzyli: Marcin Różycki, Wojciech Białecki, Oskar Jurek i Tomasz Niemiec. Marcin Różycki, przewodniczący Koła Naukowego Footprint, podkreśla: – Co prawda w debiutanckim występie nie udało nam się awansować do finału zawodów, ale zdobyte doświadczenie i nowe umiejętności są nie do przecenienia i zaprocentują z pewnością w kolejnej edycji regat. Co więcej, mieliśmy możliwość zapoznania się z zaawansowanymi technologiami stosowanymi przez inne ekipy. Już teraz myślimy o kolejnych zawodach. W 2023 r. chcemy wziąć udział w rywalizacji, która będzie odbywać się w Holandii. 

 

Wyjazd do Niemiec miał nie tylko wymiar sportowy. Studenci z Politechniki Krakowskiej wzięli udział w dwóch wizytach studyjnych. Na Potsdam University of Applied Sciences zwiedzili pracownie zajęć praktycznych materiałów budowanych, a prof. Klaus Pistol przedstawił im zalety wyrobów z ubitej ziemi, przykłady materiałów innowacyjnych oraz metodę badań z użyciem emisji akustycznej. Żacy mieli również okazję zwiedzić pracownię renowacji fresków, kamiennych rzeźb i ornamentów, a także pracownię renowacji drewna w Poczdamie. Ponadto, odwiedzili laboratorium badań ogniowych oraz laboratorium metod addytywnego druku 3D z materiałów mineralnych Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) w Berlinie.   

 

Studenci z Koła Naukowego Inżynierii Materiałów Budowlanych Footprint mają już naukowe plany na najbliższe miesiące. Młodzi inżynierowie chcą wybudować nową łódź nazwaną roboczo PKanoe wersja 2.0 – better, faster, lighter. Inspiracją do jej powstania są prace prowadzone obecnie w Katedrze Inżynierii Materiałów Budowlanych z zastosowaniem technologii betonów z proszków reaktywnych, opracowanej przez dr. inż. Tomasza Zdeba. Nowa PKanoe wykonana będzie z ultra wysokowytrzymałych drobnoziarnistych kompozytów zbrojonych włóknami i tekstyliami. Członkowie koła Footprint brali udział w produkcji pierwszych, testowych kompozytów.