Microstructure-based Micromechanical Prediction of Elastic Properties in Hydrating Cement Paste

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21110%2F06%3A01122616" target="_blank" >RIV/68407700:21110/06:01122616 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

angličtina

Original language name

Microstructure-based Micromechanical Prediction of Elastic Properties in Hydrating Cement Paste

Original language description

Elastic properties of hydrating cement paste can be successfully predicted by combination of the hydration model, percolation theory and micromechanical analysis. Reconstruction of hydrating microstructure is based on the 3D digital NIST model of cementhydration, which is enhanced for the prediction of two C&#8211;S&#8211;H types. Chemical phases in a percolated microstructure served as an input in a two-level analytical or one-level 3D FEM or FFT elastic homogenization. Special mesh generation for thepercolated microstructure is discussed as well as its numerical implementation. Good results from FEM and FFT were found for the size of the representative volume element of 50&#195;&#8212;50&#195;&#8212;50 &#956;m, considering water-to-cement ratio inthe range from 0.25 to 0.5. While good predictions in well-hydrated cement pastes were obtained for both analytical and numerical approaches, numerical homogenization was found more accurate and versatile for the whole hydration tim

Czech name

Mikromechanická predikce elastických vlastností hydratace cementové pasty založená na mikrostruktuře

Czech description

Elastické vlastnosti hydratující cementové pasty mohou být úspěšně předpovídány kombinací hydratačního modelu, perkolační teorie a mikromechanické analýzy. Vytvoření hydratující mikrostruktury je založeno na prostorovém diskrétním NIST modelu cementové hydratace, rozšířeného o předpověď dvou typů C-S-H. Chemické fáze v perkolované mikrostruktuře slouží jako vstup do dvouúrovňové analytické nebo jednoúrovňové prostorové MKP či FFT homogenizace. Podrobněji je rozebrán speciální generátor sítí pro perkolovanou mikrostrukturu a jeho implementace. Dobré výsledky byly nalezeny z MKP a FFT pro reprezentativní objemový element 50 x 50 x 50 &#956;m, při vodním součiniteli 0,25 &#8211; 0,5. Zatímco dobrá předpověď pro vyzrálé pasty byla dosažena pro analytické inumerické metody, numerická homogenizace byla shledána více přesná a univerzální pro celé období hydratace.

Type

J_x - Unclassified - Peer-reviewed scientific article (Jimp, Jsc and Jost)

CEP classification

JI - Composite materials

OECD FORD branch

—

Project

—

Continuities

Z - Vyzkumny zamer (s odkazem do CEZ)

Publication year

2006

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Name of the periodical

Cement and Concrete Research

ISSN

0008-8846

e-ISSN

—

Volume of the periodical

36

Issue of the periodical within the volume

9

Country of publishing house

US - UNITED STATES

Number of pages

11

Pages from-to

1708-1718

UT code for WoS article

—

EID of the result in the Scopus database

—