Multiscale modeling of early age concrete
Project goals
The aim of this project is to bridge a gap in modeling of concrete structures by connecting the models simulating the microstructural evolution of cement paste during hydration with the multiphase transport and mechanical analysis on the structural level. The hydration kinetics on the microscale level depends on the chemical composition and fineness of cement and the the local distribution of heat and moisture fields, which essentially governs the microstructural evolution and hardening of cement paste. In contrary, the progressive transition of the cement paste from a fluid suspension to the solid phase influences the thermal and moisture transport properties, which have a strong effect on the macroscopic evolution of temperature and moisture fields. Finally, the mechanical analysis which takes into account the evolution processes in the solidifying microstructure with properties depending on the degree of hydration and age of concrete would enable to assess the cracking, volumetric changes, and other effects which determine the ultimate performance and durability of concrete.
Keywords
early-ageconcretepropertiesmultiscalemodelingmicrostructure evolutionmechanical propertiestransport properties
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 20 (SGA0201600001)
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
16-20008S
Alternative language
Project name in Czech
Víceúrovňový popis chování raného betonu
Annotation in Czech
Cílemm projektu je propojení modelů hydratace cementové pasty na mikroúrovni s modely sdruženého transportu tepla a vlhkosti a mechanické analýzy na makro úrovni. Kinetika hydratace na mikro úrovni závisí na chemickém složení, jemnosti a aktuální teplotě a vlhkosti. Kinetika hydratace ovlivňuje vývoj mikrostruktury a tvrdnutí cementu. Progresivní přechod z cemenové pasty do pevné fáze ovlivňuje transportní vlastnosti materiálu, které ovlivňují vývoj teplotních a vlhkostních polí na makroúrovni. Mechanická analýza zohledňující postupné tuhnutí cementové pasty na mikroúrovni prostřednictvím závislosti na stupni hydratace a stáří umožní posoudit rozvoj mikrotrhlin, poškození a dalších jevů které probíhají během hydratace a jež mají přímý vliv na životnost a trvanlivost finálního díla.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project was solved in more levels. Amount of published papers is high and often in most respected journals. Final report show well extent of the project, more detail results is possible to find in literature.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2016
Realization period - end
Dec 31, 2018
Project status
U - Finished project
Latest support payment
May 16, 2018
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP19-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Jun 12, 2019
Finance
Total approved costs
4,944 thou. CZK
Public financial support
4,917 thou. CZK
Other public sources
27 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 944 CZK thou.
Public support
4 917 CZK thou.
99%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JM - Structural engineering
Solution period
01. 01. 2016 - 31. 12. 2018