Shrinkage-induced deformations and microcracking in structural concrete - monitoring, modeling and identification
Project goals
Time-dependent behavior of concrete structures is inherently connected with shrinkage and creep. Kinetics of these processes is influenced not only by the material properties, but also by the specimen size and type of loading. The currently most advanced material model based on the Solidification theory and microprestress does not capture these processes correctly, e.g. it exhibits the opposite size effect on drying creep. Development and calibration of the improved material model is not possible without a comprehensive experimental dataset utilizing specimens from a single concrete batch. Such dataset will help to split the total deformation into individual components and to determine their evolution. This project offers newly-developed structural-scale experiments on unloaded specimens exposed to non-uniform drying. The time evolution of deformation and cracking will be monitored by means of DIC and laser measurements. The improved material model will be subjected to the sensitivity analysis and its material parameters will be determined using robust optimization algorithms.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 23 (SGA0201900001)
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
19-20666S
Alternative language
Project name in Czech
Smrštěním vyvozené deformace a mikrotrhliny v konstrukčním betonu - monitoring, modelování a identifikace
Annotation in Czech
Časově závislé chování betonových konstrukcí je neodmyslitelně spjato se smršťováním a dotvarováním. Kinetika těchto procesů závisí kromě materiálových vlastností i na velikosti prvku a způsobu namáhání. V současnosti nejvyspělejší materiálový model založený na teorii solidifikace a mikropředpětí nepopisuje tyto jevy správně, např. vykazuje opačný vliv velikosti na dotvarování spojené s vysycháním. Vývoj a kalibrace zdokonaleného materiálového modelu není možná bez uceleného souboru experimentálních dat získaného na vzorcích připravených z jedné betonové záměsi, který umožní od sebe lépe oddělit dílčí složky deformace a určit jejich časový vývoj. Projekt nabízí nově vyvinutý experiment na nezatížených vzorcích konstrukční velikosti vystavených nesymetrickému vysychání. Časový vývoj deformace a trhlin bude monitorován pomocí DIC a měření laserem. Zdokonalený materiálový model bude podroben citlivostní analýze a jeho materiálové parametry budou určeny robustními optimalizačními algoritmy.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The project was solved in accordance with the rules and funds were utilized in accordance with the plan. The benefit can be seen in a detailed and advanced numerical analysis of shrinkage-induced deformations and microcracks in structural concrete, including unique experimental validations. Exclusive results have been published in prestigious world journals with high impact.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2019
Realization period - end
Dec 31, 2021
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 31, 2021
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP22-GA0-GA-U
Data delivery date
Jun 29, 2022
Finance
Total approved costs
3,920 thou. CZK
Public financial support
3,920 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
3 920 CZK thou.
Public support
3 920 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Civil engineering
Solution period
01. 01. 2019 - 31. 12. 2021