Advanced characterization of cracks propagation in composites based on alkali activated matrix
Project goals
Within this project, (semi)analytical models (based on the multi-parameter fracture mechanics approach) for description of crack propagation and estimation of the fracture process zone extent in a quasi-brittle specimen subjected to mixed-mode loading will be suggested and tested, which has not been investigated properly in existing research. The results obtained via the proposed approaches will be compared to experimental measurements (obtained e.g. via acoustic emission), which should prove the validity and applicability of the methods presented. For this purpose, specimens made from quasi-brittle composites based on alkali activated matrix will be produced and mainly the crack path will be investigated. The material under study will be chosen as an innovative alternative to ordinary Portland cement based materials. Its mechanical fracture properties including the experiments based on cyclic loading will be studied in detail. The obtained results and conclusions can bring new findings usable in many fracture mechanics engineering fields as well as in material sciences.
Keywords
alkali activated matrixfracture mechanicscrack propagationWilliams expansionmixed-modecyclic loadingacoustic emissionfinite element method
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Junior Grants
Call for proposals
Juniorské granty 4 (SGA0201800002)
Main participants
Vysoké učení technické v Brně / Fakulta stavební
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
18-12289Y
Alternative language
Project name in Czech
Pokročilý popis šíření trhlin v kompozitech na bázi alkalicky aktivované matrice
Annotation in Czech
V rámci projektu budou navrženy a testovány (semi)analytické modely (založené na konceptu více-parametrové lomové mechaniky) pro popis šíření trhliny a odhad rozsahu lomové procesní zóny v kvazikřehkém tělese zatěžovaném v kombinovaném módu namáhání, na což v dosavadním výzkumu nebyla soustředěna patřičná pozornost. Výsledky získané pomocí navržených přístupů budou porovnány s experimentálními měřeními (získanými např. za pomoci akustické emise), což by mělo ověřit platnost a použitelnost prezentované metodiky. Za tímto účelem budou vyrobena zkušební tělesa z kvazikřehkých kompozitů na bázi alkalicky aktivované matrice a sledována bude především dráha trhliny. Testovaný materiál bude zvolen jako inovační alternativa ke klasickým materiálům na bázi Portlandského cementu. V rámci projektu budou podrobně studovány jeho lomově-mechanické vlastnosti včetně experimentů založených na cyklickém zatěžování. Získané výsledky a závěry mohou přinést nové poznatky využitelné v mnoha oblastech inženýrské lomové mechaniky, stejně jako materiálových věd.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2018
Realization period - end
Dec 31, 2020
Project status
—
Latest support payment
Apr 24, 2020
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP21-GA0-GJ-R/02:1
Data delivery date
Feb 22, 2021
Finance
Total approved costs
4,999 thou. CZK
Public financial support
4,999 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 999 CZK thou.
Public support
4 999 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Civil engineering
Solution period
01. 01. 2018 - 31. 12. 2020