|
| |
|
|
X-ray micro-tomography characterization of voids caused by three-point bending in selected alkali-activated aluminosilicate composite
Kumpová, Ivana ; Rozsypalová, I. ; Keršner, Z. ; Rovnaníková, P. ; Vopálenský, Michal
This paper deals with the pilot characterization of a special alkali-activated aluminosilicate composite composed of waste brick powder, brick rubble and a solution of potassium water glass. Fracture tests were conducted on the specimens via three-point bending and fracture parameters were evaluated. Selected specimen was investigated using micro-tomography to supplement the results with visual information about the inner structure of this newly designed material before and after the mechanical loading. Tomographic measurements and image processing were conducted for a qualitative and quantitative assessment of changes in the internal structure with an emphasis on the calculation of porosimetric parameters and visualization of the fracture surface. Fractal dimension of fracture surface was estimated.
|
|
|
Evaluation of self-healing in concrete by means of analytical techniques
Aspiotis, K. ; Sotiriadis, Konstantinos ; Kumpová, Ivana ; Mácová, Petra ; Badogiannis, E. ; Tsivilis, S.
In the present work, the self-healing process in concrete was evaluated using analytical techniques. For this purpose, two concrete mixes of different composition (one used as reference) were prepared with a W/B of 0.45. The self-healing process was triggered by the introduction in the concrete mix of a commercial expansive admixture (calcium sulfo-aluminate), two dicarboxylic acids, and sodium carbonate salt. After 28 days curing in water, the specimens were artificially cracked (crack width ≈ 400 μm) and then again water-cured for 40 days until self-healing occurred. The progress of self-healing was investigated with a stereo-microscope at 40, 50 and 60 days. The efficiency of the process was evaluated using micro-Raman spectroscopy and X-ray micro-computed tomography (XmCT). Significant reduction in the crack width was observed as a result of filling the crack with calcite generated during the self-healing process. In some cases, the crack was completely healed. The experimental methodology used provided new insights into the evolution of the self-healing phenomenon in concrete.
|
|
|
Lomové parametry AAAS kompozitů s keramickým střepem
Šimonová, H. ; Rozsypalová, I. ; Kumpová, Ivana ; Trčka, T. ; Frantík, P. ; Rovnaníková, P. ; Keršner, Z.
Příspěvek se zabývá alkalicky aktivovanými aluminosilikátovými kompozity na bázi keramických prekurzorů z hlediska charakterizace lomově-mechanickými parametry. Byly vyšetřovány tři kompozity, vyrobené z cihelného prachu jako prekurzoru a alkalického aktivátoru se silikátovým modulem Ms = 1,0, 1,2 a 1,4. Zkušební tělesa měla nominální rozměry 40 × 40 × 160 mm a byla po 28 dnech opatřena zářezy uprostřed rozpětí do 1/3 výšky těles. Z každého kompozitu bylo zkoušeno nejméně 6 vzorků. Tělesa byla podrobována testům v tříbodovém ohybu, při kterých byly zaznamenávány diagramy síla vs. průhyb uprostřed rozpětí a síla vs. otevření ústí trhliny. Po korekci těchto diagramů se s využitím modelu efektivní trhliny, metody lomové práce a modelu dvojí-K stanovily hodnoty statického modulu pružnosti, efektivní lomové houževnatosti (včetně její iniciační složky) a specifické lomové energie. Po lomových testech se vždy na jednom ze zlomků určovaly hodnoty informativní pevnosti v tlaku. Všechna vyhodnocení zahrnovala určení aritmetických průměrů a výběrových směrodatných odchylek. Pro získání informace o vnitřní struktuře kompozitů před mechanickým testováním a po něm bylo vybrané těleso zkoumáno pomocí mikro-tomografie. Tomografická měření a zpracování obrazu byla provedena pro kvalitativní a kvantitativní vyhodnocení změn vnitřní struktury s důrazem na výpočet porozimetrických parametrů a také vizualizace lomové procesní zóny. Byla stanovena fraktální dimenze objektů lomu.
|
|
|
Možnosti využití 4D výpočetní tomografie v lomových testech
Kumpová, Ivana ; Fíla, Tomáš ; Koudelka, Petr ; Rozsypalová, I. ; Keršner, Z. ; Kytýř, Daniel ; Vopálenský, Michal ; Vavřík, Daniel ; Vyhlídal, M. ; Drdácký, Miloš
Příspěvek prezentuje studium vnitřní struktury a lomových vlastností vybraných kvazikřehkých stavebních materiálů vystavených teplotním změnám a možnosti uplatnění metody kombinující ohybové lomové testy a časově závislou výpočetní tomografii (4D CT). Zkušební tělesa byla podrobena účinkům vysokých teplot a následně testována čtyřbodovým ohybem během 4D CT. Byly tak získány 3D obrazové informace v různých fázích zatížení a porušování materiálu. Rovněž bylo provedeno komparativní měření pevnosti v tlaku. Tyto výsledky jsou v dobré shodě.
|
|
|
Velkoplošné scany obrazů s vysokým rozlišením
Vopálenský, Michal ; Kumpová, Ivana
Cílem měření bylo získat radiografická data z historických maleb, zapůjčených Fakultou restaurování Univerzity Pardubice. Vzhledem k rozměru obrazů (až 90 × 110 cm) bylo třeba vytvořit vhodnou měřicí proceduru pro postupné skenování pláten v zařízení TORATOM. Výsledná data mají význam pro plánování restaurátorských prací na obrazech a mohou pomoci odhalit jinak neviditelné detaily v malbách, např. podmalby apod.
|
|
|
Tomografický výzkum historických kovových náramků
Kumpová, Ivana ; Vopálenský, Michal
Práce byla zaměřena na vytvoření metodiky využívající rentgenové (RTG) tomografické zobrazování pro průzkumy historických artefaktů na bázi kovů. V laboratoři byly touto metodou zkoumány dva kovové náramky z mosazi s postříbřeným povrchem. Průzkum byl proveden za účelem odhalení technologie výroby a případných poškození, případně řešení napojení stříbrné vrstvy.
|
|
|
Historické spodní prádlo: šněrovačka z 18. století
Kumpová, Ivana ; Vopálenský, Michal
Práce byla zaměřena na vytvoření metodiky využívající rentgenové (RTG) tomografické zobrazování pro průzkumy historických artefaktů na bázi textilu, kterou byla zkoumána šněrovačka z 18. stol. Průzkum byl proveden za účelem odhalení technologie výroby, konstrukčního řešení, výzdoby a případných poškození v oblasti předního cípu, kde se sbíhají kostice. Počítačová tomografie provedená na zařízení TORATOM umožnila podrobnou vizualizaci vnitřní struktury oblasti zájmu. Jsou dobře viditelné detaily šití a detaily složení různých vrstev materiálu. Byly pozorovány trhliny a roztřepené konce kostic. V oblasti zájmu je možné rozlišit několik materiálů používaných pro vycpání plastických částí.
|
|
|
Instrumentation of four-point bending test during 4D computed tomography
Kytýř, Daniel ; Fíla, Tomáš ; Koudelka_ml., Petr ; Kumpová, Ivana ; Vopálenský, Michal ; Vavro, Leona ; Vavro, Martin
High-resolution time-lapse micro-focus X-ray computed tomography is an effective method for investigation of deformation processes on volumetric basis including fracture propagation characteristics of non-homogeneous materials subjected to mechanical loading. This experimental method requires implementation of specifically designed loading devices to X-ray imaging setups. In case of bending tests, our background research showed that no commercial solution allowing for reliable investigation of so called fracture process zone in quasi-brittle materials is currently available. Thus, this paper is focused on description of recently developed in-situ four-point bending loading device and its instrumentation for testing of quasi-brittle materials. Proof of concept together with the pilot experiments were successfully performed in a CT scanner TORATOM. Based on results of the pilot experiments, we demonstrate that crack development and propagation in a quasi-brittle material can be successfully observed in 3D using high resolution 4D micro-CT under loading.
|
|
| |
host ::
RSS.