Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Electrical and piezoresistive sensing capacities of cement paste with multi-walled carbon nanotubes

Yoo D. Y., You I., Lee S. J.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 2

371--384

EN

This study examined the feasibility of using multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) in cement paste for piezoresistive sensors. Two types of MWCNTs with different carbon content (>90% and >99%) were incorporated into cement paste at 1% by weight of binder (1 wt%). Plain cement paste and cement composites including 1 wt% graphite nanofiber (GNF) and graphene (G) were also considered for comparisons of the electrical conductivity. The test results indicate that the MWCNTs more effectively improved the conductivity of the cement paste than GNF and G. In addition, composites with MWCNTs with lower flowability had less resistivity than those with higher flowability. The size effect in electrical resistivity was observed in the cement pastes with and without the carbon-based nanomaterials, but it was mitigated by incorporating MWCNTs in the cement paste. The stresses and strains under cyclic compression and monotonic tension were well simulated by the measured fraction change in the resistivity of the composites with 1 wt% MWCNTs. The gauge factor (GF) for the composites with 1 wt% MWCNTs was higher than that of commercially available strain gauges, and it was affected by the loading condition: a higher GF obtained under compression than under tension.

2

From the fracture-mechanical experiment to the stochastic model of quasi-brittle structure/structural member

Routil L.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2007

|

z. 112

291-298

EN

The paper contributes to the complex approach to the design and evaluation of quasi-brittle structures/structural members made of (advanced) cement based composites. It reviews recent results in the experimental fracture mechanics of quasi-brittle cement based composites obtained by the research group at Institute of Structural Mechanics (fracture parameters, incl. their statistics or influence of material degradation) as well as chosen aspects and results of nonlinear stochastic analysis of structural members made of these composites and inserts them into the presented complex approach.

PL

Referat przyczynia się do kompleksowego podejścia do problemu projektowania i oceny quasi-kruchych elementów konstrukcyjnych wykonanych z kompozytów cementowych. W pracy dokonano przeglądu dotychczasowych wyników doświadczeń z zakresu mechaniki pękania dla quasi-kruchych kompozytów cementowych prowadzonych przez grupę badawczą Instytutu Mechaniki Budowli. Dokonano także przeglądu wybranych aspektów i wyników nieliniowej analizy stochastycznej elementów konstrukcyjnych wykonanych ze wspomnianych kompozytów w kontekście kompleksowego podejścia do problematyki ich projektowania.

3

Eksperymentalne badanie wpływu stopnia nasycenia wodą i średnicy kruszywa na zachowanie się wybranych kompozytów o matrycy cementowej

Szczęśniak M., Burlion N., Konderla P., Shao J. F.

Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2007

|

Vol. 76, nr 42

607-614

PL

Wysychanie zaczynu cementowego prowadzi do powstawania mikrospękań we wszystkich konstrukcjach betonowych i żelbetowych. Uszkodzenia koncentrują się w strefie kontaktu kruszywa z zaczynem oraz na kierunkach łączących cząstki kruszywa. Przy ustalonej geometrii próbki uszkodzenia te są ściśle związane ze zmianą stopnia nasycenia wodą. Głównym celem pracy jest opis mechanicznych reakcji materiału w różnych stanach naprężenia w trakcie procesu wysychania. Liczba parametrów analizy została ograniczona poprzez użycie jednorodnego szklanego kruszywa sferycznego o jednakowych średnicach w danej serii kompozytu. Ten typ kruszywa pozwala na dokładne wyznaczenie powierzchni kontaktu składników kompozytu. W niniejszej pracy zamieszczono część wyników doświadczalnych dotyczących kompozytów o udziale frakcyjnym kruszywa na poziomie 35% oraz jednakowej średnicy sfer dla każdej z serii materiałów. Badania wytrzymałościowe przeprowadzono w stanach jednoosiowego, hydrostatycznego i trójosiowego ściskania. Dodatkowo obserwowano rozwój skurczu autogenicznego i skurczu związanego z wysychaniem w komorze o kontrolowanej atmosferze.

EN

Desiccation of concrete induces the formation of microcracks leading to mechanical damage of concrete structures. Damage concentrates in the interfacial contact zone (ICZ), like also between aggregate particles. This damage, induced by drying, can be characterized by 'Saturation level degree' variations. The main purpose of this study is concerned with specification of mechanical reactions and basic material constants for studied cement based composite during the desiccation process. In order to reduce number of analyzed factors, it was decided to use as aggregate particles glass spheres. This type of aggregate allows computation of almost exact ICZ. Each series of composite is a mixture of cement paste and 35% of spheres. In this first approach, only one diameter of aggregate particles is placed in one series of composite. Mechanical tests performed were compression tests: uniaxial, hydrostatic and quasi-triaxial. Complementary research on drying and autogenous shrinkage was performed in atmosphere-controlled chamber.

4

Struktury materiałów kompozytowych o cementowej matrycy

Brand A. M.

Drogi i Mosty

|

2003

|

nr 3

43-72

PL

Określenie "struktura materiału" obejmuje opis rozmieszczenia wyodrębnionych elementów składowych budowy wewnętrznej materiału oraz występujących między nimi wzajemnych relacji, które są istotne dla całej struktury. Opis struktury materiału jest uzupełniany danymi o własnościach jej składników. Opis struktury może być oparty albo na założeniach teoretycznych albo na analizie rzeczywistej struktury. W wielu przypadkach trzeba stosować oba podejścia, uwzględniając różnice między idealnymi modelami, a lokalnymi rozrzutami i defektami. Jednorodność materiału jest często zakładana jako przybliżenie, ale przy rozpatrywaniu rozmiarów elementów strukturalnych na niższym poziomie wymiarowym niejednorodność staje się oczywista. Jeżeli modele materiału są budowane na różnych poziomach, to z reguły modele na danym poziomie są tworzone na podstawie wyników uzyskanych na niższym poziomie. Wszystkie kompozyty, także betony, są z definicji materiałami niejednorodnymi. Nie ma jednej i powszechnie przyjętej klasyfikacji kompozytów według ich struktury. Kompozyty używane w konstrukcjach budowlanych można rozmaicie opisywać według rodzaju matrycy, to jest fazy ciągłej, i według rodzaju inkluzji, które są rozmieszczone w matrycy. Zwykle struktury inkluzji służą do wzmocnienia matrycy (wzmocnienia ziarnami lub włóknami), ale również inkluzje o niskiej wytrzymałości są używane, aby zmienić takie właściwości matrycy jak izolacyjność lub ciężar objętościowy. Głównym celem analizy struktury stwardniałego betonu rozmaitymi metodami jest wykrycie i opisanie uszkodzeń. Taka analiza pozwala na ocenę jak poważne i niebezpieczne są uszkodzenia ze względu na wytrzymałość i użytkowalność konstrukcji betonowej. Można również określić źródło i przyczyny powstania uszkodzeń struktury. W artykule przedstawiono przegląd struktur, występujących w kompozytach o matrycach cementowych. Właściwości użytkowe tych materiałów są określone przez ich struktury. Analiza struktur na różnych poziomach rozmiarów jest podstawową metodą zapewnienia i kontroli jakości w konstrukcjach budowlanych, wykonanych z betonów i betonów wysokowartościowych.

EN

The term "structure of a material" covers the distribution of its components in space and the set of relations between them that are characteristic for the whole structure. The characterization of a material structure is also completed by data on the properties of the components. The description of a material structure may be based either on assumptions related to an idealized perfect structure or on an analysis of a real structure. In most cases, both approaches are considered and their results are combined. The differences between these two approaches are caused by deviations from ideal models and by local imperfections. The homogeneity of a material is often assumed as an approximation at a given level of analysis and when a material at lower level is considered then its heterogeneous nature becomes obvious. When the models of materials at various levels are built, they are interrelated in a systematic way, or more precisely, the models on a considered level are deduced from the results observed at a lower level. All composite materials, including concrete, are heterogeneous by definition. There is no one generally accepted classification of composites according to their structures. Composites used for construction may be described in terms of the matrix that is the continuous phase, and inclusions - which are embedded in the matrix. Usually, the structures are composed of inclusions strengthen the matrix (reinforcing inclusions: grains, fibres), but also fillers of low strength are used to enhance other properties e.g., thermal insulation, lower weight, etc. The main aim of analysis of the structure of the hardened concrete by all methods is to record the structural defects. Their analysis allows to define how serious and dangerous the defects are with respect to safety and serviceability of the concrete construction. It is also possible to determine the origin and reasons of the defects. The paper presents a survey of the structures of cement-based composites. Structure determines the final material properties. The analysis of structure of a hardened concrete is the basic approach to satisfy the requirements for Quality Assurance and Quality Control of civil engineering constructions made of ordinary and high performance concretes.