The use of stereology for the fractal analysis of air porosity of concretes

• Autorzy: Konkol J. , Prokopski G.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie stereologii do analizy fraktalnej porowatości powietrznej betonów

• Konferencja: STERMAT 2008 : VIII International Conference on Stereology and Image Analysis in Materials Sciences (VIII ; 02-06.09.2008 ; Zakopane, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents a method of description of air pore structure using fractal geometry parameters (the fractal dimension). Analyses were performed on specially prepared flat sections of concrete specimens with a variable water-cement ratio, W/C, ranging from 0.4 to 0.55. For the determination of the pore fractal dimension, the box method was used. The obtained fractal dimension values were related to stereological parameters, as determined on the same specimens. Multiple regression models have been obtained, which enable the determination of the fractal dimension, DEC, based on the relative pore cross-section area, AA, and the relative pore cross-section number, NA (or the pore specific surface, a).

PL

W artykule przedstawiono sposób opisu struktury porów powietrznych za pomocą parametrów geometrii fraktalnej (wymiaru fraktalnego). Analizy dokonane zostały na specjalnie przygotowanych płaskich przekrojach próbek betonowych o zróżnicowanym stosunku wodno-cementowym W/C, wynoszącym od 0,4 do 0,55. Do określenia wymiaru fraktalnego porów zastosowano metodę pudełkową. Otrzymane wartości wymiaru fraktalnego powiązano z parametrami stereologicznymi wyznaczonymi na tych samych próbkach. Otrzymano modele regresji wielokrotnej pozwalające na określenie wymiaru fraktalnego DBC na podstawie powierzchni względnej przekrojów porów AA i liczności względnej przekrojów porów NA (względnie powierzchni właściwej porów a).

Słowa kluczowe

PL

analiza fraktalna; struktura porów powietrznych; próbki betonowe o zróżnicowanym stosunku wodno-cementowym

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 29, nr 4
• Strony: 231--234
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Konkol J.

autor

Prokopski G.

• Rzeszów University of Technology,

Bibliografia

• [1] Mandelbrot B. B.: Fractals. Form, chance and dimension, Freeman, San Francisco (1977).
• [2] Winsolw D. N.: The fractal nature of the surface of cement paste, Cement and Concrete Research 15 (1985) 817-824.
• [3] Saouma V. E., Barton C. C., Gamaleldin N. A.: Fractal characterization of fracture surfaces in concrete, Engineering Fracture Mechanics 35 1/2/3 (1990) 47-54.
• [4] Stroeven P., Guo Z.: Modern routes to explore concrete’s complex pore space, Image Anal. Stereolog. 25 (2006) 75-86.
• [5] Orford J. D., Whalley W. B.: The use of the fractal dimension to quantify the morphology of irregular-shaped particles, Sedimentology 30 (1983) 655-668.
• [6] Wang Y.: Microstructural study of hardened cement paste by backscatter scanning electron microscopy and image analysis, Ph. D. thesis, Purdue University (1995).
• [7] Diamond S.: Aspects of concrete porosity revisited, Cement and Concrete Research 29 (1999) 1181-1188.
• [8] Konkol J., Prokopski G.: Applying an image analysis method to assess pores structures of building materials, The First International Conference on Solar Energy and Ecobuildings, Renewable Energy, Innovative Ideas and Technologies for Buildings, Solina, May 17-20 (2006).
• [9] Konkol J., Prokopski G.: The use of fractal geometry for the assessment of the diversification of pores in concrete, Computers and Concrete (in press).
• [10] Kasperkiewicz J., Załocha D.: Automatic image analysis in evaluation of the air entrainment of concrete, XLVI Scientific Conference KILiW i KN PZITB, Wrocław-Krynica (2000).
• [11] Konkol J.: FRAKTAL_Stereolog. A computer program.
• [12] Konkol J.: FRAKTAL_Wymiar2D. A computer program.
• [13] Konkol J.: The application of structure analyzes in evaluation of concrete properties, Ph. D. thesis, Rzeszów University of Technology (2004).