Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Cauchy-based modelling in cementitious materials technology

Stroeven P., Słowik M.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 2

179--190

EN

Cauchy paved the way for constructing models in concrete technology, and elsewhere. He determined the (nonflat) surface area in 3D by measuring random total projections. Analogously, he determined the length of a curved line in 2D by way of measuring the total projections. The paper will present the mathematical expressions, because in many branches of concrete technology, modelling is found based on such Cauchy concepts. These branches – fractography in compression, tension or shear, fibre reinforcement and permeability estimation – will briefly be mentioned to demonstrate this. It has been found that, for the discussed fields of engineering relevance, major model parameters for cementitious materials are similar to those developed by Cauchy in the 19th century. In the paper some previous investigations concerning fractography, fibre reinforcement and fracture roughness will be summarized but basically a new development on porosimetry will be presented. Particularly a new achievement of successful implementation of the methodology (also based on Cauchy) for optimizing permeability estimation will be discussed.

2

Patchy nature of cement and concrete revealed by physical discrete element simulation approach

Stroeven P., He H., Guo Z., Stroeven M.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 4

408-412

EN

Microscopy observations have revealed the physical existence of a so-called patch microstructure in concrete. This paper presents some evidence that patchy nature is also exist in meso-level, such as distribution of aggregate grain and fibers in concrete. Systematic experimental research into dispersion characteristics of "particles" would be time-consuming and thus expensive. Physical discrete element computer simulation (DECS) by concurrent algorithm-based SPACE system is an economic and potentially reliable alternative. Compared with experimental results, it demonstrates the reliability of the applied DECS approach for predicting dispersion characteristics exploration of cementitious materials on different levels of the microstructure. Patchy nature has been revealed by this DECS approach in meso-level and micro-level.

PL

Obserwacje mikroskopowe wykazały istnienie tak zwanej niejednorodności mikrostrukturalnej betonu. Niniejsza praca przedstawia dowody przemawiające za występowaniem tego rodzaju niejednorodności także na poziomie mesostruktury, jak to ma miejsce na przykład w przypadku rozkładu ziaren kruszywa i rozproszonych włókien w betonie. Systematyczne badania naukowe nad poznaniem charakterystyk rozproszenia "ziaren" byłoby bardzo czasochłonne, a co za tym idzie kosztowne. Symulacja komputerowa za pomocą metody elementów dyskretnych (DECS) rzeczywistej budowy struktury betonu z wykorzystaniem programu SPACE, jest ekonomiczną i potencjalnie wiarygodną alternatywą. Porównanie z wynikami badań eksperymentalnych wykazuje wiarygodność zastosowanej metody (DECS) do przewidywania charakterystyk rozmieszczenia składników w materiałach cementowych, badanych na różnych poziomach obserwacji mikrostruktury. Niejednorodność budowy została wykazana za pomocą metody DECS zarówno na poziomie meso, jak i mikrostruktury.

3

Discrete element approach to packing of arbitrary-shaped particles in concrete

He H., Guo Z., Stroeven P., Stroeven M.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 4

403-407

EN

The shapes of real particles using in concrete, from coarse aggregate to mineral admixture, are irregular. The influence of particle shape on behavior of packing is enormous, so on the properties of fresh concrete and matured concrete. Definition of actual grain shape as well as simulation in a discrete element simulation (DES) approach is complicated, however. Spherical grain shape is therefore generally adopted in conventional simulation systems, despite imposing serious limitations. In this paper, a simulation strategy is presented for representation of arbitrary-shaped aggregate grains applied in concrete technology. This simulation approach is also incorporated in a concurrent algorithm-based DES system with the acronym HADES. After assessment of properties pertaining to arbitrary shaped particles, such as mass, centre of mass, and moment of inertia, an example of random mono-sized packing with deferent shapes by DES approach is also revealed. The influence of shape on mono-sized packing behavior is also briefly discussed in this paper.

PL

Rzeczywiste kształty ziaren, wykorzystywanych w produkcji betonu, poczynając od żwiru do mineralnych domieszek, są nieregularne. Ponieważ wpływ kształtu ziaren na sposób ich upakowania jest bardzo istotny, ma on również ogromny wpływ zarówno na właściwości świeżej mieszanki betonowej, jak i betonu stwardniałego. Zdefiniowanie rzeczywistego kształtu ziarna, jak i jego zasymulowanie, w opisie dyskretnym (DES) jest skomplikowane. Z tego względu w tradycyjnych metodach symulacyjnych wykorzystywany jest kulisty kształt ziaren, pomimo iż wiąże się to z istotnymi ograniczeniami. W niniejszej pracy przedstawiono propozycję strategii symulacji dla ziaren kruszywa o dowolnym kształcie. Ten sposób symulacji jest także wykorzystywany w zbliżonym algorytmie, bazującym na metodzie DES, znanym pod nazwą HADES. Po określeniu właściwości charakteryzujących ziarna o przyjętym kształcie, takich jak na przykład masa, środek masy oraz moment bezwładności, przedstawiono przykład losowego upakowania za pomocą metody DES ziaren kruszywa, jednorodnych wymiarowo, ale o zróżnicowanym kształcie. W pracy omówiono pokrótce także wpływ kształtu na jednorodny wymiarowo sposób upakowania ziaren kruszywa w strukturze betonu.