Original title: Lomové parametry AAAS kompozitů s keramickým střepem
Translated title: Fracture Parameters of AAAS composites with ceramic precursor
Authors: Šimonová, H. ; Rozsypalová, I. ; Kumpová, Ivana ; Trčka, T. ; Frantík, P. ; Rovnaníková, P. ; Keršner, Z.
Document type: Papers
Conference/Event: Betonářské dny /26./, Hradec Králové (CZ), 20191120
Year: 2019
Language: cze
Abstract: [cze] [eng]
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. The paper deals with alkali-activated aluminosilicate composites based on ceramic precursors with respect to their characterization by fracture-mechanical parameters. Three composites made of brick dust as a precursor and alkaline activator with silicate modulus Ms = 1.0, 1.2 and 1.4 were investigated. After 28 days of maturation, specimens with nominal dimensions of 40 × 40 × 160 mm were provided by an initial notch to 1/3 of the body height in the middle of the span. At least 6 samples were tested from each composite. Specimens were subjected to three-point bending tests during which force vs. deflection at midspan (F–d) and force vs. crack mouth opening displacement (F–CMOD) diagrams were recorded. By processing these diagrams, the values of the static modulus of elasticity, the effective fracture toughness (including its initiating component) and the specific fracture energy were determined using the effective crack model, Work-of-Fracture method, and Double-K fracture model. After the fracture experiments had been performed, compressive strength values were determined for informational purposes from one part of each specimen that remained after testing. All evaluations included the determination of arithmetic means and standard deviations. To obtain information about the internal structure of composites before and after mechanical testing, the selected body was examined by micro-tomography. Tomographic measurements and image processing were performed for qualitative and quantitative evaluation of internal structure changes with an emphasis on the calculation of porosimetric parameters as well as visualization of the fracture process zone. The fractal dimension of fracture objects was determined.
Keywords: alkali-activated aluminosilicate (AAAS); ceramic precursor; force-displacement diagram; fracture test; X-ray micro-tomography
Host item entry: 26. konference Betonářské dny 2019. Sborník přednášek, ISBN 978-80-907611-2-4

Institution: Institute of Theoretical and Applied Mechanics AS ČR (web)
Document availability information: Fulltext is available at the institute of the Academy of Sciences.
Original record: http://hdl.handle.net/11104/0302092

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-407982


The record appears in these collections:
Research > Institutes ASCR > Institute of Theoretical and Applied Mechanics
Conference materials > Papers