Multi-scale casting simulations of fresh concrete
Project goals
The modeling of fresh concrete casting is very important problem for construction industry as the traditional, expertise based approaches, could not reliably predict the flow and identify the possible defects affecting the durability and strength of resulting structure. The aim of the project is the significant improvement of homogeneous-based models used for casting simulations, consisting of realistic and computationally efficient multi-scale based homogeneous model of concrete suspension taking into account traditional reinforcement, particulate flow micro-scale model to include effect of coarsest aggregates, and development of robust numerical schemes able to naturally treat discontinuities. The achieved results allow subsequent exploitation in application projects with industrial partners.
Keywords
multi-scale simulationsfresh concrete rheologycomputational fluid mechanicsnon-Newtonian flows
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 17 (SGA0201300005)
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
13-23584S
Alternative language
Project name in Czech
Víceúrovňová simulace rozlévání betonové směsi
Annotation in Czech
Simulace ukládání čerstvé betonové směsi je velmi důležitým nástrojem pro stavební průmysl, neboť tradiční přístupy založené na zkušenostech nemohou spolehlivě předpovídat jak vlastní rozlévání, tak i vznik případných poruch, které následně ovlivňují trvanlivost a mechanické vlastnosti výsledného díla. Cílem navrhovaného projektu je podstatné zdokonalení simulačních modelů založených na homogenního přístupu, spočívající ve vývoji víceúrovňového konstitutivního modelu zahrnujícího rozložení tradiční výztuže, modelu proudění na mikroúrovni betonové směsi s pevnými částicemi (reprezentujícími hrubou frakci kameniva) a formulaci robustních numerických algoritmů pro analýzu na makroúrovni zahrnujícími přirozený popis diskontinuit. Formulované cíle projektu umožní následné využití dosažených výsledků v navazujících, aplikačně orientovaných projektech.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
JM - Structural engineering
CEP - secondary branch
JN - Civil engineering
CEP - another secondary branch
BK - Liquid mechanics
10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
20101 - Civil engineering
20102 - Construction engineering, Municipal and structural engineering
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project has been focused on an implementation of homogenous models of fresh concrete casting. Different types of reinforcement and influence of coarse aggregates have been taken into account. A multi-level model of porous media flows, model allowing to predict fiber orientation, models of an influence of obstacles and coarse particles have been formulated.
Solution timeline
Realization period - beginning
Feb 1, 2013
Realization period - end
Apr 25, 2017
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 10, 2015
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP18-GA0-GA-U/02:1
Data delivery date
May 4, 2018
Finance
Total approved costs
4,308 thou. CZK
Public financial support
4,308 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 308 CZK thou.
Public support
4 308 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JM - Structural engineering
Solution period
01. 02. 2013 - 25. 04. 2017