Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wyznaczanie współczynników dyfuzji chlorków w materiałach cementowych – Przegląd metod eksperymentalnych i modelowania: Część III – Metody impedancyjne

Szyszkiewicz K., Jasielec J. J., Królikowska A., Filipek R.

Cement Wapno Beton

|

2017

|

R. 22/84, nr 3

219--229

PL

Korozja stalowych elementów zbrojenia stanowi poważny problem dla trwałości i bezpieczeństwa konstrukcji żelbetowych. Jednym z najbardziej agresywnych chemicznych składników powodujących korozję zbrojenia są jony chlorkowe działające poprzez ogólny mechanizm depasywacji powierzchni zbrojenia. Jony chlorkowe dyfundują w roztworze w porach betonu docierając do zbrojenia, dlatego znajomość współczynnika dyfuzji chlorków w betonie jest niezwykle ważna. Ten artykuł jest ostatnim z serii trzech prac, których celem jest przegląd metod doświadczalnych i modeli teoretycznych stosowanych do wyznaczania współczynników dyfuzji chlorków w materiałach cementowych. W tej części omówione zostały metody oparte na pomiarach elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej. Jest to stosunkowo nowa metoda wyznaczania współczynników dyfuzji chlorków, która pozwala wyznaczać współczynniki dyfuzji w czasie rzeczywistym, a zatem mierzyć ich zmienność w czasie. Wykonanie pomiaru impedancyjnego w pełnym zakresie częstotliwości pozwala nie tylko wyznaczyć współczynnik dyfuzji, ale także parametry charakteryzujące mikrostrukturę materiału cementowego.

EN

The corrosion of steel reinforcement (rebars) in concrete structures is a severe durability and safety problem. One of the most aggressive chemical species which induces such corrosion is the chloride ion via the general mechanism of depassivation of the rebar surface. Chloride ions can diffuse through the solution of pore system in concrete to reach the rebar, thus the assessment of the diffusion coefficient of chloride in concrete is of paramount importance. This paper is the last part of a series of three papers which are meant to provide an overview of experimental methods and theoretical models which are used to predict a concrete materials resistivity to chloride ingress. Part 3 deals with methods based on electrochemical impedance spectroscopy. It is relatively new method which allows to determine the diffusion coefficient in realtime, and in consequence to quantify its variation over time. If the impedance experiment is carried out in full frequency range it will produce not only the diffusion coefficient but also the microstructure parameters of cementitious materials.

2

Wyznaczanie współczynników dyfuzji chlorków w materiałach cementowych – Przegląd metod eksperymentalnych i modelowania: Część II – Metody Migracyjne

Jasielec J. J., Szyszkiewicz K., Królikowska A., Filipek R.

Cement Wapno Beton

|

2017

|

R. 22/84, nr 2

154--167

PL

Korozja stalowych elementów zbrojenia stanowi poważny problemem dla trwałości i bezpieczeństwa konstrukcji żelbetowych. Jednym z najbardziej agresywnych chemicznych składników powodujących korozję zbrojenia są jony chlorkowe działające poprzez ogólny mechanizm depasywacji powierzchni zbrojenia. Jony chlorkowe dyfundują w roztworze w porach betonu docierając do zbrojenia, dlatego znajomość współczynnika dyfuzji chlorków w betonie jest niezwykle ważna. Ten artykuł jest drugim z serii trzech prac, których celem jest przegląd metod doświadczalnych i modeli teoretycznych stosowanych do wyznaczania współczynników dyfuzji chlorków w materiałach cementowych. W tej części omówione zostały metody migracyjne, których głównym atutem w porównaniu do metod dyfuzyjnych jest skrócenie czasu eksperymentu niezbędnego do obliczenia współczynników dyfuzji.

EN

The corrosion of steel reinforcement (rebars) in concrete structures is a severe durability and safety problem. One of the most aggressive chemical species which induces such corrosion is the chloride ion via the general mechanism of depassivation of the rebar surface. Chloride ions can diffuse through the solution of pore system in concrete to reach the rebar, thus the assessment of the diffusion coefficient of chloride in concrete is of paramount importance. This paper is the second part of a series of three papers which are meant to provide an overview of experimental methods and theoretical models which are used to predict a concrete materials resistivity to chloride ingress. Part 2 deals with migration methods which major attribute is shortening of experimental time necessary to determine diffusion coefficients.

3

Wyznaczanie współczynników dyfuzji chlorków w materiałach cementowych – Przegląd metod eksperymentalnych i modelowania: Część I – Metody dyfuzyjne

Szyszkiewicz K., Jasielec J. J., Królikowska A., Filipek R.

Cement Wapno Beton

|

2017

|

R. 22/84, nr 1

52--67

PL

Korozja stalowych elementów zbrojenia w betonowych konstrukcjach jest poważnym problemem dotyczącym trwałości i bezpieczeństwa. Jednym z najbardziej agresywnych chemicznych składników powodujących taką korozję są jony chlorkowe działające poprzez ogólny mechanizm depasywacji powierzchni zbrojenia. Jony chlorkowe mogą dyfundować w roztworze w porach betonu docierając do zbrojenia, tak więc możliwość oszacowania współczynnika dyfuzji chlorków w betonie jest niezwykle ważna. Przedstawiona praca rozpoczyna serię trzech publikacji, których celem jest przegląd metod doświadczalnych wyznaczania współczynników dyfuzji jonów chlorkowych i teoretycznych modeli opisujących procesy transportu tych jonów w betonie. W szczególności, część 1 serii zawiera ogólne wprowadzenie do tematyki i omawia bardziej szczegółowo metody dyfuzyjne, część 2 koncentruje się przede wszystkim na metodach elektro-migracyjnych, a część 3 opisuje metody oparte na impedancji elektrochemicznej, które nie są obecnie tak powszechnie wykorzystywane do wyznaczania współczynników dyfuzji chlorków, jak wspomniane już dwie pozostałe grupy.

EN

The corrosion of steel reinfordcement (rebars) in concrete structures is a severe durability and safety problem. One of the most aggressive chemical species which induces such corrosion are the chloride ions via the general mechanism of depassivation of the rebar surface. Chloride ions can diffuse through the solution of pore system in concrete to reach the rebar, thus the assessment of the diffusion coefficient of chloride in concrete is of paramount importance. This paper starts a series of three papers which are meant to provide an overview of experimental methods and theoretical models of chloride diffusion in cement based materials. Specifically, Part 1 includes general introduction to the subject and covers pure diffusion methods, Part 2 deals with electro-migration methods, and finally Part 3 describes methods based on the electrochemical impedance which are not so common for chloride diffusion coefficient determination as the previous two groups.

4

Heat transfer and inverse problems; selected cases in 1D and 3D geometries

Szyszkiewicz K., Dziembaj P., Filipek R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 1

9-18

EN

Heat transport phenomena in the framework of continuum media mechanics is presented. Equations for conservation laws and finite volume numerical method based on these equations are discussed. This method is the foundation of the FLUENT computational fluid dynamics (CFD) package which was used for calculations of the temperature distribution in several examples: steady and evolutional states for single and multiphase systems. Comparison with analytical solutions was carried out. This allows verification of the FLUENT results for various boundary conditions. Independent procedure based on the method of lines was applied for 1D cases and compared with FLUENT and/or analytical results. Formulation of a special type inverse problem for heat equation was given. Analytical solution of the steady-state inverse problem in 1D geometry was developed. Analogues case for 3D geometry was tested using FLUENT. This led to the optimization problem with clear and well defined optimum. This result suggests that in similar but more general inverse problems global optimum may exist which justifies the inverse problem methodology.

PL

Zaprezentowano zjawiska transportu ciepła w kontekście mechaniki ośrodków ciągłych. Omówiono równania wyrażające prawa zachowania oraz metodę numeryczną objętości skończonych bazującą na tych prawach. Metoda ta będaca podstawa pakietu FLUENT, który służy do obliczeń w dynamice płynów (CFD, compuational fluid dynamics) została użyta do symulacji rozkładu temperatury w kilku przykładach ilustrujących stany ewolucyjne i stacjonarne dla jedno- i wielo-fazowych układów. Przeprowadzono porównanie z wybranymi rozwiązaniami analitycznymi. Pozwoliło to na weryfikacje wyników z FLUENT-a dla różnych warunków brzegowych. Niezależna procedura oparta o metodę linii dla przypadku jednowymiarowego została wykorzystana do porównania z wynikami z FLUENT-a oraz wynikami analitycznymi. Sformułowano pewien specjalny przypadek zagadnienia odwrotnego dla równania ciepła i przedstawiono jego analityczne rozwiązanie. Analogiczny przypadek w geometrii trójwymiarowej przetestowano numerycznie z użyciem FLUENT-a. Prowadzi to do problemu optymalizacji z dobrze określonym minimum globalnym. Wynik ten sugeruje, że w podobnych, ale bardziej ogólnych zagadnieniach odwrotnych może istnieć optimum, co usprawiedliwia metodologie zagadnienia odwrotnego w takich sytuacjach.