Termo-hygro-mechanický model betonových vozovek
Cíle projektu
Chování cementobetonových desek na betonových vozovkách je ovlivněno transportem tepla, transportem vlhkosti a mechanickým zatěžováním. Jedná se o termo-hygro-mechanickou úlohu, kterou lze výhodně řešit pomocí slabě sdružených materiálových modelů a pomocí metody konečných prvků. Mechanický model uvažuje autogenní smršťování a dotvarování betonu již od rané fáze, s možným rozvojem trhlin. Rentgenová mikrotomografie doplňuje simulace o vznik raných mikrotrhlin, které mají vliv na trvanlivost desek. Modely kvantifikují krátkodobý a dlouhodobý vliv vysychání na formaci povrchových trhlin, vliv hydratace na teplotní průběh, vliv oslunění a cyklických změn teplot, efekt dlouhodobého vysychání na napjatost desky a vliv zatížení dopravou. Získaná napětí budou použita v únavovém modelu. Validace proběhne také na unikátních experimentálních datech z termo-mechanického dlouhodobého monitoringu dálniční desky.
Klíčová slova
concrete pavementslabheat transportmoisture transportcreepshrinkagethermo-hygro-mechanical behaviorfinite elementsmicrotomography
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
SGA0202100005
Hlavní účastníci
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
21-03118S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Thermo-hygro-mechanical model of concrete pavements
Anotace anglicky
Behavior of concrete pavement slabs is influenced by heat transport, moisture transport and by mechanical actions. Such a thermo-hygro-mechanical task can be solved using weakly-coupled material models, implemented in the finite element framework. Mechanical model takes into account autogenous shrinkage and creep from an early age, with possible crack growth. X-ray microtomography complements the simulations with early-age microcracks, impairing slab durability. The models quantify short- and long-term drying effect on surface crack formation, effect of hydration on temperature evolution, effect of solar irradiance and cycling temperatures, effect of long-term drying on stress state and the effect of traffic. Resulting stresses will be used in a fatigue model. Validation will also cover unique experimental data from a long-term thermo-mechanical monitoring of a highway slab.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
20501 - Materials engineering
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)JG - Hutnictví, kovové materiály
JP - Průmyslové procesy a zpracování
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Projekt přispěl k rozšíření poznání v oblasti kombinovaného termo-hygro-mechanického numerického modelování betonových vozovek. Výstupy projektu mají i významný aplikační potenciál. Projekt využil mezinárodní spolupráce a podpořil několik diplomových a disertačních prací. Publikace: 4xJimp, 1xJost, 2xD.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2021
Ukončení řešení
31. 12. 2023
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
7. 3. 2023
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP24-GA0-GA-U
Datum dodání záznamu
21. 5. 2024
Finance
Celkové uznané náklady
5 427 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
5 427 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
5 427 tis. Kč
Statní podpora
5 427 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Materials engineering
Doba řešení
01. 01. 2021 - 31. 12. 2023