W tym artykule zbadano numerycznie quasi-statyczne i dynamiczne zachowanie częściowo nasyconego płynem betonu w warunkach dwuwymiarowego (2D) jednoosiowego rozciągania w mezoskali. Obliczono, jaki wpływ ma zawartość wolnego płynu porowego (gazu i wody) na proces pękania i wytrzymałość betonu w rozciąganiu. Do symulacji zachowania betonu całkowicie i częściowo nasyconego płynem w warunkach quasi-statycznych i dynamicznych wykorzystano ulepszony model hydromechaniczny w skali porów, oparty na DEM/CFD. Podstawą koncepcji przepływu płynu była sieć kanałów na ciągłym obszarze pomiędzy dyskretnymi elementami. W bardzo porowatym, częściowo nasyconym betonie przyjęto dwufazowy laminarny przepływ płynu. Aby śledzić zawartość cieczy/gazu, wzięto pod uwagę położenie i objętość porów i rys. Symulacje numeryczne spójnych próbek ziarnistych o uproszczonej mezostrukturze sferycznej przypominającej beton przeprowadzono w warunkach suchych i mokrych dla dwóch różnych szybkości odkształcenia. Przeprowadzono badania wpływu ciśnienia porów płynu, nasycenia płynu i lepkości płynu na wytrzymałość i proces pękania betonu. Kwasi-statyczna wytrzymałość na rozciąganie spadała nieliniowo wraz ze wzrostem nasycenia płynu i lepkości płynu podczas migracji płynu przez pory i pęknięcia wskutek przyspieszenia procesu pękania. Jednakże podczas szybkiego dynamicznego odkształcenia przy rozciąganiu proces pękania został osłabiony z powodu ograniczenia migracji płynu wynikającego z niewystarczającego czasu płynu na opuszczenie porów. Spowodowało to nieliniowy wzrost dynamicznej wytrzymałości na rozciąganie wraz ze wzrostem nasycenia płynu i lepkości płynu.
Authors
Additional information
- DOI
- Digital Object Identifier link open in new tab 10.1016/j.compgeo.2024.106449
- Category
- Publikacja w czasopiśmie
- Type
- artykuły w czasopismach
- Language
- angielski
- Publication year
- 2024
