Modelowanie odkształceń betonu wskutek reakcji alkalia - krzemionka w zmiennych warunkach higrotermicznych

• Autorzy: Grymin W , Gawin D , Pesavento F , Wyrzykowski M

Warianty tytułu

EN

Modelling of concrete expansion due to ASR reaction in variable hygro-thermal conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono model matematyczny procesu degradacji chemicznej w elementach betonowych wskutek reakcji alkalia-krzemionka, a także odkształceń przez nią spowodowanych. Model uwzględnia sprzężenie zjawisk cieplno-wilgotnościowych, chemicznych i ewolucji właściwości materiału wskutek zachodzącej reakcji. Oparty jest on na mechanice wielofazowych ośrodków porowatych. Krótko omówiono równania bilansu masy, pędu i energii, równanie kinetyczne reakcji alkalia-krzemionka oraz związki konstytutywne i fizyczne wykorzystywane do modelowania reakcji w zmiennych warunkach klimatycznych. Pokrótce przedstawiono rozwiązanie numeryczne układu równań za pomocą metody elementów skończonych. Zaprezentowano przykłady walidacji eksperymentalnej modelu na podstawie opublikowanych wyników badań doświadczalnych.

EN

A mathematical model of degradation process of concrete structures due to alkali-silica reaction is presented. The model takes into account variable hygral, thermal, chemical and mechanical loads. Some examples of the model application for analyzing development of the alkali-silica reaction are presented.

Słowa kluczowe

PL

reakcja krzemoalkaliczna; beton; mechanika ośrodków porowatych; degradacja chemiczna; symulacje numeryczne

EN

alkali-silica reaction; concrete; mechanics of porous mediums; chemical decomposition; numerical simulations

• Wydawca: Instytut Fizyki Budowli Katarzyna i Piotr Klemm S.C.
• Czasopismo: Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 6, nr 2
• Strony: 29--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., wykr.

Twórcy

autor

Grymin W

• Politechnika Łódzka, Katedra Fizyki Budowli i Materiałów Budowlanych, Al. Politechniki 6, 90-924 Łódź

autor

Gawin D

• Politechnika Łódzka, Katedra Fizyki Budowli i Materiałów Budowlanych, Al. Politechniki 6, 90-924 Łódź

autor

Pesavento F

• Università di Padova, Dipartimento di Costruzioni e Trasporti, Via Marzolo 9, 35-131 Padova

autor

Wyrzykowski M

• Politechnika Łódzka, Katedra Fizyki Budowli i Materiałów Budowlanych, Al. Politechniki 6, 90-924 Łódź

Bibliografia

• [1] Bangert F., Kuhl D., Meschke G. Chemo-hygro-mechanical modeling and numerical simulation of concrete deterioration caused by alkali-silica reaction. Int. J. Numer. Anal. Meth. Geomech. 28 (2004) 689-714.
• [2] Gawin D., Pesavento F., Schrefler B.A. Hygro-thermo-chemo-mechanical modelling of concrete at early ages and beyond. Part I: hydration and hygro-thermal phenomena. Int. J. Numer. Meth. Engng. 67 (2006) 299-331.
• [3] Gawin D., Pesavento F., Schrefler B.A. Hygro-thermo-chemo-mechanical modelling of concrete at early ages and beyond. Part II: Shrinkage and creep of concrete. Int. J. Num. Meth. Engng. 67(2006) 332-363.
• [4] Gawin D., Pesavento F., Schrefler B.A., Modelling creep and shrinkage of concrete by means of effective stresses, Materials and Structures, 6 (2007), 579-591.
• [5] Gawin D., Pesavento F., Wyrzykowski M., Simoni L. Modelling alkali-silica reaction in non-isothermal, partially saturated cement based materials (w przygotowaniu).
• [6] Larive C. Apports combines de l'experimentation et la modelisation a la comprehension de I'alcali-reaction et de ses effets mecaniques. Monograph LPC, 0A28, Laboratoire Central des Ponts et Chaussees, Paris 1998.
• [7] Multon S., Toutlemonde F. Effect of applied stresses on alkali-silica reaction-induced expansions. Cement and Concrete Research 36 (2006) 912-920.
• [8] Poyet S. Etude de la degradation des ouvrages en beton atteints de la reaction alcali-silice: approche experimentale et modelisation numerique multiechelle des degradations dans un environnement hydrochemo-mecanique variable. Ph.D. thesis. University of Marne la Vallee, France 2003.
• [9] Steffens A., Li K., Coussy O. Ageing approach to water effect on alkali-silica reaction. Degradation of structures. J. of Engng. Mechanics 129 (2003) 50-59.
• [10] Torrijos M. C, Giaccio G., Zerbino R. Internal cracking and transport properties in damaged concretes. Materials and Structures 43 (2010) 109-121.
• [11] Ulm F.-J., Coussy O., Kefei L., Larive C. Thermo-chemo-mechanics of ASR expansion in concrete structures. J. of Engng. Mechanics 126 (2000) 233-242.