Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 51

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
1
Content available remote On reliable predicting risk and nature of thermal spalling in heated concrete
EN
Thermal spalling is a deterioration phenomenon which is of fundamental importance during durability analysis of concrete structures exposed to high temperature, e.g. during a fire. To assess the risk of this damage mechanism for a real concrete structure, numerical simulations are usually applied since experimental tests are very costly. Some aspects related to predicting thermal spalling by means of numerical modelling of chemo-hygro-thermal and damage processes in heated concrete, are presented in this work. First, we propose a spalling index, validate it with some experimental results and show how it can be used in the quantitative assessment of spalling risk. Then, the results of numerical simulations of a slab, made of two types of concrete (NSC and HPC), heated with three different rates, are discussed from the energetic point of view in order to indicate the main physical causes and predict the nature of thermal spalling: slow, rapid or violent. The presented results allow to assess the contribution of energy due to constrained thermal strains and compressed pore gas into the thermal spalling for different types of concrete heated with different rates.
EN
The main subject of this paper is the investigation of the influence of the alkali-silica reaction on the microstructure and the transport properties of the cement-based materials. In the experimental research, mortar bars prepared with two different aggregates and stored in conditions of various alkali content were examined. Influence of the reaction on the microstructure of the material was investigated using mercury intrusion porosimetry, water capillary suction test and water vapour adsorption test. Mathematical model of the alkali diffusion and the reaction development is presented. It allows to take into consideration the influence of alkali concentration and aggregate sizes on the reaction development. The numerical code was developed using the finite element, finite difference and Newton-Raphson methods. Good accordance of the results obtained using the proposed model with the experimental data available in literature was obtained.
PL
Poszukując optymalnego sposobu eksploatacji budynku, występują trudności w znalezieniu rozwiązania charakteryzującego się jak najmniejszym zużyciem energii, przy jednoczesnym zapewnieniu komfortu cieplnego ludziom w nim przebywającym, ponieważ kryteria te są sobie przeciwstawne. Sprowadza się to do rozwiązania problemu optymalizacji wielokryterialnej i wyznaczenia zbioru punktów optymalnych, stanowiących kombinację danych parametrów wejściowych do symulacji. Do takiej sytuacji dochodzi coraz częściej w okresie letnim, gdy temperatura operatywna w budynku na skutek działania wysokich wartości temperatur powietrza zewnętrznego i natężenia promieniowania słonecznego, przekracza dopuszczalne normy. Powszechnie stosowane instalacje chłodzenia w budynkach użyteczności publicznej powinny więc zostać poddane optymalizacji, zarówno na etapie projektowania, jak i eksploatacji, polegającej na doborze parametrów określających ich działanie. W niniejszym artykule pokazano zastosowanie algorytmów genetycznych do powyższego zagadnienia optymalizacji wielokryterialnej dla przypadku sklepu wielkopowierzchniowego, zakładając dostępność do prognozowanych danych pogodowych z wyprzedzeniem 24-godzinnym. Dodatkowo, harmonogramy pracy instalacji chłodzenia zostały dobrane w sposób uwzględniający zarządzanie stroną popytową w sposób minimalizujący pobieranie energii elektrycznej w okresie największego obciążenia sieci elektroenergetycznej. Z obliczeń otrzymano kombinacje parametrów wejściowych, pozwalających na zmniejszanie kosztów eksploatacyjnych przy zastosowaniu zmiennej taryfy energetycznej, jednocześnie zapewniając komfort termiczny przez cały okres pracy budynku i pobierając energię elektryczną w sposób bardziej równomierny w ciągu doby. Dowodzi to zasadności podjętych badań i możliwości zastosowania powyższej procedury w zarządzaniu rzeczywistych obiektów wielkopowierzchniowych przy użyciu skalibrowanych z nimi modeli komputerowych.
EN
While searching for an optimal way of building exploitation, the difficulty in finding a solution characterized by the lowest energy consumption with simultaneously assuring thermal comfort of the people inside arises. The solution aiming at meeting the two contrary criteria results in application of multi-objective optimization through determining the set of optimal points being a combination of simulation entry parameters. Assuring thermal comfort of the people inside a building is especially inconvenient in summer, when the building’s operative temperature exceeds allowable standards due to influence of high exterior air temperature and solar radiation intensity. Hence, commonly utilized air - conditioning systems should undergo optimization at the stage of both design and during exploitation based on the proper operating parameters choice. This paper analyzes the usage of genetic algorithms in the multi-objective optimization of a large – floor – area store assuming the access to weather conditions forecasted in 24 – hour advance. Furthermore, the HVAC system work schemes were set in a way including the minimization of electrical energy consumption in the peak hours of the power system demand. The performed calculations made it possible to obtain the combination of entry parameters allowing mitigation of exploitation costs through variable electrical energy tariff as well as assuring thermal comfort within the whole building’s operation period while consuming the electrical energy in a more sustainable way. The results prove validity of the undertaken research and possibility of application of the aforementioned procedure in a control system of real large – floor – area buildings, taking advantage of their calibrated computational models.
PL
Przedstawiono wybrane wyniki badań doświadczalnych i teoretycznych dotyczących obciążeń konstrukcji budowlanych cyklicznym zamarzaniem/rozmarzaniem wody, oddziaływaniem wysokiej temperatury w warunkach pożarowych i krystalizacją soli. Przedstawiono także model matematyczny sprzężonych zjawisk cieplno-wilgotnościowych i degradacji w porowatych materiałach budowlanych, zawierających wodę i sole w niej rozpuszczone, z uwzględnieniem przemian fazowych: woda – lód i sól rozpuszczona – sól krystaliczna. Opracowano program komputerowy HMTRA/COMES, który zastosowano do analizy procesów degradacji materiałów budowlanych.
EN
In this article some results of experimental and theoretical research, concerning three types of environmental loads on building structures, i.e.: cyclic freezing/thawing of water, effect of high temperature at fire conditions, and salt crystallization. There was presented mathematical model of coupled hygro-thermal phenomena and deterioration in a porous building materials containing water and dissolved salt, considering phase changes: water – ice and dissolved salt – crystallized salt. The computer code HMTRA/COMES was developed and used for the analysis of building material degradation processes.
PL
W artykule przedstawiono analizę wyników symulacji energetycznych dotyczących grupy obiektów użyteczności publicznej o zróżnicowanej funkcji połączonych w lokalny obszar bilansowania w celu redukcji szczytowej mocy elektrycznej w okresie letnim. Przeanalizowano zapotrzebowanie na moc chłodniczą obiektów tego obszaru w okresie doby w polskich warunkach klimatycznych oraz redukcję mocy szczytowej w wyniku zastosowania technik DSM (ang. Demand Side Management) w badanych obiektach. W pracy rozpatrzono zastosowanie technik DSM: aktywnej – wstępnego schładzania obiektów w godzinach wczesno-porannych, oraz technik pasywnych – zmiany pojemności cieplnej elementów budynku oraz zastosowanie materiałów zmienno-fazowych w ich obudowie zewnętrznej. Zastosowanie w/w technik przeanalizowano także pod kątem ich opłacalności finansowej. Przeprowadzone analizy pokazują wysoki potencjał stosowania technik DSM w celu ograniczenia zapotrzebowania na moc chłodniczą w okresach szczytowego obciążenia sieci elektroenergetycznej. Dodatkowo wykazano, że połączenie szeregu obiektów o zróżnicowanej funkcji w jeden obszar bilansowania może prowadzić do bardziej równomiernego zapotrzebowania na moc elektryczną w ciągu doby. Przeprowadzona analiza kosztowa wykazuje korzyści finansowe płynące z zastosowania technik DSM.
EN
The aim of this article is analysis of energy simulation for a group of public utility buildings connected into one local assess area in order to reduce the cooling power demand peak in summer time. The analysis deals with the daily cooling energy demand of the area for the climatic conditions of Poland and the reduction of peak power demand by using Demand Side Management techniques applied in these buildings. For this end the use of various DSM techniques: active one, i.e. a decrease of operative temperature in the buildings in early morning and two passive techniques, i.e. thermal capacity increase for construction elements and use of phase changing materials in external walls, were examined. Moreover, use of the abovementioned techniques was analyzed considering their financial benefits. The analysis showed a high potential of DSM techniques application to reduce the cooling power demand during electricity grid peak hours. Additionally, connecting various public utility buildings into one assess area may lead to more steady daily electricity power demand. The analysis also showed some financial benefits of application of the DSM techniques considered.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań ciepła hydratacji cementu w kalorymetrze izotermicznym. Wyniki badań posłużyły do wyznaczenia stopnia hydratacji i jego ewolucji w czasie oraz energii aktywacji dla różnych wartości stopnia hydratacji i różnych temperatur.
EN
Predicting time evolution of cement hydration process is of strategic importance for the concreting of massive structures. The amount of heat generated during cement hydration depends mostly on the chemical composition of the cement. In general, higher curing temperature, higher cement content and finer cement grains cause an increase of the heat of hydration. If this heat is not rapidly dissipated, a significant rise of the temperature can occur in interior part of a massive concrete structure. This may result in considerable tensile stresses of the surface zone and in material cracking. To determinate the hydration degree evolution, the heat flow calorimetry was applied. The tests were performed by means of the TAM Air isothermal calorimeter, to determine the evolutions in time of hydration degree and its rate. The tests were performed at temperature of 20°C, 30°C and 40°C for the cement pastes made of: CEM I, CEM II, CEM III and CEM V, with the water – cement ratio of 0,47. The widely used in mathematical modelling of cement hydration process, normalised chemical affinity functions and activation energy of hydration process at different degrees of its advancement, were determined for the analyzed cement pastes.
PL
Farby dyspersyjne nazywane również emulsyjnymi, są najczęściej stosowanymi materiałami do malowania wnętrz i elewacji budynków. Można nimi pokrywać tynki, podłoża gipsowe, betonowe, ceramiczne itp. Właściwie zaprojektowane, dobrane i wykonane powłoki malarskie mają dużą trwałość, odporność na ścieranie oraz charakteryzują się dobrym pokryciem powierzchni. Jednym z podstawowych składników obecnie stosowanych farb są różnego rodzaju dyspersje polimerowe. Wybór dyspersji polimerowej wpływa na szereg cech użytkowych farby oraz trwałość samej powłoki, ale także materiału, na który została nałożona.
EN
Dispersion paints, also called emulsions, are the most commonly used materials for interior or exterior painting of almost all surfaces of buildings. Its name comes from the fact that in emulsion paint the binding agent is dispersed (finely distributed) in water. The main components of emulsion paint are typically water as the solvent, synthetic resins derived from similar synthetics as the binding agent, dyes or pigments, fillers such as calcium carbonate, silicates and silica dust. Properly designed, selected and made coatings, have a high durability, abrasion resistance and are characterized by the so-called "good coverage". The choice of polymer dispersion has a significant influence on many characteristics of paint and its durability.
PL
W artykule przedstawiono model matematyczny procesów higrotermomechanicznych zachodzących w kapilarno-porowatych materiałach budowlanych z uwzględnieniem kinetyki przemiany fazowej woda-lód. Cyklicznie zamarzająca woda wywołuje powstanie naprężenia rozciągającego w kompozycie cementowym, co może skutkować rozwojem dodatkowych rys i pęknięć. Zmiany mikrostruktury zaprawy cementowej wskutek cyklicznego zamarzania wody analizowano za pomocą porozymetrii rtęciowej. Zastosowanie tej techniki pozwoliło na analizę rozkładu wielkości oraz udziału porów butelkowych. Opracowany model matematyczny rozwiązano przy zastosowaniu metody elementów skończonych, metody różnic skończonych oraz metody Newtona-Raphsona.
EN
The mathematical model of coupled mechano-higro-thermal processes taking place in porous building materials considering the kinetics of water freezing is presented in the article. Cycling freezing of water in the pore system causes the concentration of tensile stress, which could result in the cracks development. The change of microstructure was analysed by means of multi-cycling mercury porosimetry, which allows to investigate the cumulative pore size distribution and the contribution of ink-bottle type pores. The developed mathematical model was solved using finite element, finite difference and Newton-Raphson method.
PL
W wyniku reakcji alkalia-krzemionka powstaje higroskopijny żel, który powodować może powstawanie naprężeń niszczących beton. Jednym z głównych czynników uwarunkowujących występowanie oraz wpływających na ewolucję tej reakcji jest stężenie alkaliów. Sformułowano model matematyczny opisujący transport powietrza, wody, energii oraz alkaliów w materiale. Uwzględniono adwekcyjny oraz dyfuzyjny transport alkaliów. Postęp reakcji alkalia-krzemionka oraz odkształcenia przez nią spowodowane opisane są w formie przyrostowej. Przedstawiono analizę wpływu współczynnika dyfuzji alkaliów na postęp reakcji alkalia-krzemionka w początkowym okresie reakcji.
EN
The alkali-silica reaction causes chemical degradation of concrete. One of the key factors influencing the reaction evolution is the alkali concentration in the material. A mathematical model describing transport of dry air, water, energy and alkalis in the material has been formulated. Both the diffusive and advective flows of alkalis have been included. The alkali-silica reaction extent and strains caused by it are described in a rate form. An analysis of the influence of the alkali diffusivity on the development of the reaction has been performed.
10
Content available remote Effect of titanium dioxide on the self-cleaning properties of paints for etics
EN
The influence of a nano-particle addition on the self-cleaning properties of exterior paints for External Thermal Insulation Composite Systems is analyzed. The effect of UV radiation on the color change of paints containing normal pigments and the photo-catalyst titanium dioxide is laboratory tested. To evaluate self-cleaning properties of the paints and their color change due to accelerated weathering processes spectro-photometric tests were performed.
PL
W artykule przeanalizowano wpływ nano-dodatku na właściwości samoczyszczące farb elewacyjnych stosowanych w systemach ETICS. Badano zmiany barwy powłok zawierających zwykłe pigmenty i foto- katalityczny dwutlenku tytanu wskutek działania promieniowania UV. Samoczyszczące właściwości zabrudzonych powierzchni farb i zmiany ich barwy podczas przyśpieszonego procesu starzenia zbadano ilościowo za pomocą techniki spektrofotometrycznej.
EN
IssueJournal/Yearbook Volume Issue Page Issues Volume 61 (2013) Issue 1 (Mar 2013) , pp. 5-286 Volume 60 (2012) Issue 4 (Dec 2012) , pp. 673-859 Issue 3 (Sep 2012) , pp. 371-667 Issue 2 (Jun 2012) , pp. 185-368 Issue 1 (Mar 2012) , pp. 3-178 Volume 59 (2011) Issue 4 (Dec 2011) , pp. 371-579 Issue 3 (Sep 2011) , pp. 247-366 Issue 2 (Jun 2011) , pp. 125-243 Issue 1 (Mar 2011) , pp. 3-115 Volume 58 (2010) Issue 4 (Dec 2010) , pp. 463-716 Issue 3 (Sep 2010) , pp. 347-458 Issue 2 (Jun 2010) , pp. 217-342 Issue 1 (Mar 2010) , pp. 3-207 Volume 57 (2009) Issue 4 (Dec 2009) , pp. 297-398 Issue 3 (Sep 2009) , pp. 195-292 Issue 2 (Jun 2009) , pp. 123-188 Issue 1 (Mar 2009) , pp. 3-116 Most Downloaded Articles Joint reactions in rigid or flexible body mechanisms with redundant constraints by Wojtyra, M. and Frączek, J. Modified current differencing transconductance amplifier – new versatile active element by Malcher, A. Particle swarm optimization of artificial-neural-network-based on-line trained speed controller for battery electric vehicle by Ufnalski, B. and Grzesiak , L.M. Laser modification of the materials surface layer – a review paper by Kusinski, J./ Kac, S./ Kopia, A./ Radziszewska, A./ Rozmus-Górnikowska, M./ Major, B./ Major, L./ Marczak, J. and Lisiecki, A. Gas sensors based on nanostructures of semiconductors ZnO and TiO2 by Pustelny, T./ Procek, M./ Maciak, E./ Stolarczyk, A./ Drewniak, S./ Urbańczyk, M./ Setkiewicz, M./ Gut, K. and Opilski, Z. View Top 20 Most Downloaded Articles Previous Article Next Article Go to table of contents Download full text pdf (PDF, 1 MB) Modelling of hydro-thermo-chemo-mechanical phenomena in building materials D. Gawin1 / M. Koniorczyk1 / F. Pesavento2 1Department of Building Physics and Building Materials, Lodz University of Technology, 6 Politechniki Ave., 90-924 Lodz, Poland 2Department of Civil, Architectural and Environmental Engineering, University of Padova, Via Marzolo 9, 35131 Padova, Italy Citation Information: Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical Sciences. Volume 61, Issue 1, Pages 51–63, ISSN (Print) 0239-7528, DOI: 10.2478/bpasts-2013-0004, May 2013 Publication History: Published Online: 2013-05-01 Abstract A general approach to modelling chemical degradation processes in building materials, due to combined action of variable hydrothermal, chemical and mechanical loads, is presented. Mechanics of multiphase porous media and damage mechanics are applied for this purpose, and kinetics of degradation processes is described with evolution equations based on thermodynamics of chemical reactions. The mass-, energy - and momentum balances, as well as the evolution equations, constitutive and physical relations are briefly summarized. Then, the model governing equations are numerically solved with the finite element method. Three examples of the model application for analyzing degradation processes of building materials are presented and discussed. The first one deals with capillary suction of the salt solution by two different building materials, the second one with the salt crystallization during drying of a brick wall, and the third one concerns calcium leaching from a concrete wall due to the chemical attack of pure water under pressure gradient at two different temperatures.
12
Content available remote Transport i krystalizacja soli podczas wysychania materiałów budowlanych
PL
W referacie przedstawiono model matematyczny procesów higro-chemo-termo-mecha- nicznych zachodzących w porowatych materiałach budowlanych, zawierających sól podczas ich wysychania. Sól obecna w porach materiałów budowlanych zmienia ich strukturę we-wnętrzną. Kryształy soli zajmują część porów, zmniejszając tym samym efektywną porowa- tość oraz przepuszczalność właściwą. Materiały zawierające sól charakteryzują się wyższą wilgotnością niż te same materiały bez soli. Podczas badań eksperymentalnych przeanalizo-wano wpływ soli na izotermy desorpcji wilgoci wybranych materiałów budowlanych. W matematycznym opisie zjawisk transportowych uwzględniono kinetykę przemiany fazowej soli, która modelowana jest za pomocą nierównowagowej izotermy Freundlicha. Ciśnienie krystalizacji soli zależy od stopnia przesycenia roztworu, które jest funkcją aktywności jono-wej elektrolitu. Aktywność jonowa wyznaczona jest przy zastosowaniu modelu Pitzera, który uwzględnia zarówno oddziaływania krótkiego, jak również długiego zasięgu. Ciśnienie kry-stalizacji uwzględnione jest jako dodatkowe obciążenie wewnętrzne działające na szkielet ośrodka. Stosując metodę elementów skończonych i metodę różnic skończonych rozwiązano równania rządzące modelu oraz opracowano program komputerowy, za pomocą którego wy-konano symulacje transportu masy oraz krystalizacji soli podczas izotermicznego wysychania wybranych materiałów budowlanych.
EN
A mathematical model of chemo-hydro-thermo-mechanical behaviour of porous building ma-terials considering salt transport and crystallization during drying of building materials is pre-sented. The experimental study concerns the influence of salt contained in the pores on the effective porosity, intrinsic permeability and desorption isotherms of two building materials. An additional pressure due to salt crystallization is taken into account by means of the effec-tive stress principle. The Pitzer ion interaction model and the Freundlich non-equilibrium iso-therms are used to define the kinetics of salt crystallization/dissolution. The solution proper-ties and magnitude of crystallization pressure depend on the internal pore structure of the ma-terial. The model equations are solved by means of the finite element and finite difference method. Using the developed software the drying process of some building materials and po-tential damage due to salt crystallization is analysed.
PL
W artykule przedstawiono model matematyczny procesów chemo-higro-termomechanicznych i naprężeń w porowatych materiałach budowlanych z uwzględnieniem transportu i krystalizacji soli. W opisie uwzględniono kinetykę przemiany fazowej soli, która modelowana jest za pomocą nierównowagowej izotermy Freundlicha. Ciśnienie krystalizacji soli zależy od stopnia przesycenia roztworu, które jest funkcją aktywności jonowej, wyznaczonej przy zastosowaniu modelu Pitzera. Ciśnienie krystalizacji uwzględnione jest jako dodatkowe obciążenie wewnętrzne działające na szkielet. Przy zastosowaniu metody elementów skończonych i metody różnic skończonych wyznaczono pochodne przestrzenne oraz czasowe. Opracowany program komputerowy może służyć do prognozowania zniszczenia materiałów budowlanych wywołanych krystalizacją soli.
EN
This article presents a mathematical model for chemo-hygro-thermomechanical processes and stresses in porous construction materials taking account of the movement and crystallization of salt. The description includes the kinetics of the phase transformation of salt, modelled using a non-equilibrium Freundlich isotherm. The salt crystallization pressure depends on the degree of saturation of the solution, which is a function of ionic activity determined using a Pitzer model. The crystallization pressure is taken into account as an additional internal load acting on the framework. With the use of finite element and finite difference methods, the spatial and time derivatives were determined. A computer program was developed which can be used to predict damage to construction materials caused by salt crystallization.
PL
W artykule omówiono wyniki badań wpływu sposobu ułożenia tkanin szklanych na wytrzymałość warstwy zbrojonej w BSO. Określono wytrzymałość, siły niszczące i odkształcenia dwóch rodzajów siatek oraz warstwy zbrojonej. Zbadano zależność cech wytrzymałościowych kompozytów złożonych z zaprawy cementowej i zbrojenia szklanego od liczby warstw tkaniny szklanej oraz kierunku jej ułożenia.
EN
The results of laboratory tests concerning the effect of the glass fibre fabric on the strength characteristics of reinforcing layer in External Thermal Insulation Composite Systems are presented and discussed in the paper. The tensile strength, destructive force and deformation for two types of fabric and two types of reinforcing layer were tested.
PL
W pracy krótko omówiono, opracowany przez autorów model matematyczny zjawisk cieplno-wilgotnościowych i degradacji fizykochemicznej betonu w wysokiej temperaturze. Na podstawie analizy literatury przedmiotu sformułowano szereg modeli uproszczonych, w których pominięto wybrane zjawiska fizyczne. Następnie wykonano symulacje komputerowe zachowania się ściany betonowej w warunkach normowego pożaru ISO 834, stosując pełen model matematyczny oraz jego uproszczone wersje. Analiza wyników obliczeń pozwoliła na stwierdzenie, które z rozważanych uproszczeń dają wyniki zbliżone do modelu pełnego, który został uprzednio pomyślnie zwalidowany, dając wyniki zgodne z doświadczeniem.
EN
A mathematical model developed by the authors for the analysis of hygrothermal performance and physicochemical degradation of concrete at high temperature has been presented. On the basis of the literature review, five simplified models of the material have been formulated, where some phenomena have been omitted. Next computer simulations of a wall performance during a standard IS0 834 fire have been performed with the full and simplified models. The analysis of the results enabled indication which of the considered simplifications are allowable and give reliable results in comparison with the full model, which was previously successfully validated experimentally, giving results in good agreement with experimental tests.
PL
W pracy przedstawiono model matematyczny zjawisk chemo-higro-termicznych w betonie i kinetyki procesu hydratacji cementu oraz ich zastosowanie do analizy przebiegu tego procesu w warunkach izotermicznych i adiabatycznych. Porównano wyniki badań kalorymetrycznych oraz symulacji komputerowych dojrzewającego zaczynu cementowego.
EN
This paper presents the mathematical model of chemo-hygro-thermal phenomena in the maturing concrete and its application to the cement hydration process. It presents a comparison of the experimental data with simulation performed with the numerical model.
PL
W pracy przedstawiono propozycję oszacowania przepuszczalności betonu, w którym, w wyniku wytopienia się włókien polipropylenowych powstają wysokoprzepuszczalne mikrokanaliki. Zasadniczym elementem procedury jest symulacja przepływu płynu przy pomocy programu metody elementów skończonych z uwzględnieniem mezoskalowych elementów betonu. Zaprezentowano wstępne wyniki obliczeń.
EN
A proposal toward numerical estimation of permeability of concrete in which highly permeable microchannels are generated as a result of polipropylene fibers melting is given. An estimation with respect to mesoscale elements of concrete is based on finite element method. The preliminary results are presented.
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.
19
Content available remote Mathematical and numerical multi-scale modelling of multiphysics problems
EN
In this paper we discuss two multi-scale procedures, both of mathematical nature as opposed to purelynumerical ones. Examples are shown for the two cases. Attention is also devoted to thermodynamical aspects such as thermodynamic consistency and non-equilibrium thermodynamics. Advances for the firstaspect are obtained by adopting the thermodynamically constrained averaging theory TCAT as shown in the case of a stress tensor for multi-component media. The second aspect has allowed to solve numerically,with relative ease, the case of non-isothermal leaching. The absence of proofs of thermodynamic consistencyin case of asymptotic theory of homogenization with ?nite size of the unit cell is also pointed out.
EN
A mathematical model of combined action of hygro-thermal, chemical and mechanical loads is proposed to describe chemical degradation of concrete due to ASR. The model is based on mechanics of multiphase reactive porous media. The mass-energy- and momentum balance equations, as well as constitutive and physical relationships necessary for modelling the ASR in variable environmental conditions, are presented. A method for their numerical solution with the finite element and finite differences methods is described. The proposed mathematical model is validated by comparing the simulation results with some published experimental data concerning hygro-thermal processes and ASR expansion of concrete specimens in different hygro-thermal conditions, both constant and variable in time.
PL
Zaproponowano model matematyczny równoczesnego oddziaływania czynników cieplno-wilgotnościowych, chemicznych i mechanicznych do opisu degradacji chemicznej betonu, wywołanej reakcją alkalia-krzemionka. Model ten bazuje na mechanice wielofazowych reaktywnych ośrodków porowatych. Przedstawiono równania bilansu masy, energii i pędu oraz związki konstytutywne i fizyczne, które są niezbędne do modelowania przebiegu reakcji alkalia-krzemionka w zmiennych warunkach środowiskowych. Opisano metodę numerycznego rozwiązania równań modelu za pomocą metod różnic skończonych i elementu skończonego. Zaproponowany model matematyczny został zwalidowany przez porównanie wyników symulacji komputerowych z opublikowanymi danymi doświadczalnymi, które dotyczą przebiegu procesów cieplno-wilgotnościowych i pęcznienia próbek betonowych w różnych warunkach higro-termicznych, zarówno stałych, jak i zmiennych w czasie.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.