Evolução das propriedades efetivas do concreto sob ação da reação álcali-sílica
| Autor: | Augusto Pianezzer, Guilherme, Gramani, Liliana Madalena, Kaviski, Eloy |
|---|---|
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
Anàlisi numèrica
Reação álcali-sílica Método de Mori-Ranaka Métodos de homogeneização Concreto e patologias Alkali-Silica Reaction Mori-Tanaka Method Self-Consistent Method Método Auto-Consistente Homogenization Methods Matemàtiques i estadística::Anàlisi numèrica [Àrees temàtiques de la UPC] Numerical analysis Concrete and pathologies |
| Zdroj: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Popis: | No presente trabalho, desenvolve-se um modelo de simulação computacional das propriedades efetivas do concreto sob ação da reação álcali-sílica. Obtém-se uma representação computacional a partir da análise da reação química e de técnicas de homogeneização. A reação álcali-sílica forma um gel que altera as propriedades efetivas do concreto e pode levar a danificação de estruturas, especialmente das barragens de usinas hidrelétricas. O modelo desenvolvido é composto de 3 fases, geração do elemento representativo do concreto, formação e difusão do gel pela reação álcali-sílica e homogeneização do material final. A primeira fase é o desenvolvimento do elemento representativo do concreto que é simulada a partir da curva granulométrica e utiliza-se um algoritmo de detecção de colisão computacional para elipses. Para modelar o comportamento da evolução química, usa-se um modelo baseado nas equações da cinética química, através da Lei de Guldberg - Waage, e em modelos de difusão do gel desenvolvidos para a malha do elemento representativo do concreto. Para modelar a variação das propriedades efetivas, usa-se modelos de homogeneização (Método de Reuss, Método de Voigt, Método Auto-consistente e Método de Mori-Tanaka) para prever, assim, os coeficientes de elasticidade do material compósito. A combinação dos modelos permitiu prever a evolução e a danificação do material ao longo do tempo e analisar a influência da fração volumétrica dos agregados no tempo de vida útil do concreto. The present work develops a model of computer simulation of the actual properties of concrete under the action of alkali-silica reaction. Obtains a computational representation from the analysis of the chemical reaction and homogenenization techniques. Alkali-Silica reaction forms a gel that changes the effective properties of concrete and can lead to damage to structures, especially of hydroelectric dams. The model consists of three phases, generation of representative element of concrete, gel formation and dissemination by alkali-silica reaction and homogeneization of the final material. The first stage is the development of representative concrete element that is simulated from the granulometric curve and uses a computacional collision detection algorithm to ellipses. To model the behavior of chemical evolution, it uses a system based on equations of chemical kinetics, known as Guldberg - Waage Law and uses a gel diffusion model developed to mesh of representative element of concrete. To model the variation of the effective properties, it uses homogenization schemes (Reuss method, Voigt Method, Self-Consistent method and Mori-Tanaka method) to provide, thus, elasticity coefficientes of the composite material. The combination of the models allowed to predict the evolution and damage to the material over time and analyze the influence of the volume fraction of agregates in the lifetime of concrete. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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