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A three-phase transport model for high-temperature concrete simulations validated with X-ray CT data
- Concrete exposure to high temperatures induces thermo-hygral phenomena, causing water phase changes, buildup of pore pressure and vulnerability to spalling. In order to predict these phenomena under various conditions, a three-phase transport model is proposed. The model is validated on X-ray CT data up to 320 ◦C, showing good agreement of the temperature profiles and moisture changes. A dehydration description, traditionally derived from thermogravimetric analysis, was replaced by a formulation based on data from neutron radiography. In addition, treating porosity and dehydration evolution as independent processes, previous approaches do not fulfil the solid mass balance. As a consequence, a new formulation is proposed that introduces the porosity as an independent variable, ensuring the latter condition.
Autor*innen: | Christoph Pohl, V. Smilauer, Jörg F. UngerORCiD |
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Dokumenttyp: | Zeitschriftenartikel |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Englisch |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | Materials |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2021 |
Organisationseinheit der BAM: | 7 Bauwerkssicherheit |
7 Bauwerkssicherheit / 7.7 Modellierung und Simulation | |
Veröffentlichende Institution: | Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) |
Verlag: | MDPI |
Verlagsort: | Basel |
Jahrgang/Band: | 14 |
Ausgabe/Heft: | 17 |
Aufsatznummer: | 5047 |
Erste Seite: | 1 |
Letzte Seite: | 21 |
DDC-Klassifikation: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau |
Freie Schlagwörter: | Concrete; Dehydration; Finite elements; Heat transfer; Moisture transport; Pore pressure; Porosity; Porous media; Spalling |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Infrastruktur |
DOI: | 10.3390/ma14175047 |
URN: | urn:nbn:de:kobv:b43-532840 |
URL: | https://doi.org/10.5281/zenodo.4890635 |
ISSN: | 1996-1944 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access") |
Lizenz (Deutsch): | Creative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International |
Datum der Freischaltung: | 17.09.2021 |
Referierte Publikation: | Ja |
Datum der Eintragung als referierte Publikation: | 22.09.2021 |
Schriftenreihen ohne Nummerierung: | Wissenschaftliche Artikel der BAM |