Eksperymentalne i mezoskopowe badanie numeryczne sieci krystalicznej wzrostu współczynnika dyfuzyjności chlorków podczas jednoosiowego modelu obciążenia

Abstrakt

W artykule przedstawiono wyniki doświadczalne i symulacyjne zmiany współczynnika dyfuzji chlorków betonu C40 (f ’c = 40 MPa) podczas obciążenia osiowego. Do pomiaru dyfuzyjności chlorków próbki betonu podczas obciążenia osiowego wykorzystano metodę badania wskazań elektrycznych. Zaproponowano mezoskopowy model sieci krystalicznej w celu opisania zmiany współczynnika dy-fuzji chlorków w funkcji zmiennej uszkodzenia. W takim modelu domena materiału jest dyskretyzowana losowo przy użyciu teselacji Voronoia dla elementu transportowego i triangulacji Delaunaya dla elementu mechanicznego. W mezoskali beton składa się z trzech faz: kruszywa, zaczynu cementowego i ITZ, w których zakłada się, że kruszywo jest elastyczne, natomiast osnowa cementowa i ITZ są reprezentowane przez model uszkodzenia ze zmiękczeniem. Wyniki eksperymentalne i numeryczne pokazują, że w pierwszym etapie, bez pęknięcia ((σ<40%σmax), współczynnik dyfuzji chlorków pozostaje prawie stały, natomiast w fazie inicjacji i propagacji pęknięcia (σ=60-80% σmax) współczynnik dyfuzji chlorków znacznie wzrasta. Zaproponowano również empiryczny model mocy opisujący wzrost współczynnika dyfuzji chlorków w funkcji poziomu naprężenia i zmiennej uszkodzenia.