Search
Search results for: concrete, durability, sustainability, cement, concrete design, co2 emission
-
Continuous and discontinuous modeling of cracks in concrete elements
PublicationW artykule przedstawiono różne sposoby modelowania rys w elementach betonowych w warunkach mieszanego sposobu obciążenia przy zastosowaniu modeli ciągłych i nieciągłych. Symulacje wykonano przy zastosowaniu 3 różnych modeli ciągłych: modelu sprężysto-plastycznego, modelu w ramach mechaniki zniszczeniowej i modelu rys rozmytych z rysami obracającymi się oraz 1 modelu nieciągłego przy zastosowaniu stref kontaktu..
-
A two-scale (FEM-DEM) approach for concrete
PublicationArtykuł omawia dwu-skalowe podejście do betonu przy wykorzystaniu modelu Mes i DEM. Metodę elementów skończonych zastosowano na poziomie makro. Na poziomie mikro zastosowano metodę elementów dyskretnych. Macierz sztywności wyznaczono na podstawie tensora naprężeń wyznaczonego w skali mikro. Wyniki numeryczne dwusalowe porównano z wynikami dyskretnymi dla całego obszaru.
-
A coupled continuous-discontinuous approach to concrete elements.
PublicationArtykuł omawia zastosowanie metody elementów skończonych do opisu procesu pękania elementów betonowych z równoczesnym uwzględnieniem lokalizacji odkształceń i rys. Obliczenia wykonano dla elementów poddanych zginaniu. Wyniki porównano z doświadczeniami.
-
Modelling of behavior of plain concrete using DEM
PublicationW artykule pokazano rozwój różnych zjawisk mikrostrukturalnych na poziomie kruszywa w betonie podczas jednoosiowego ściskania i rozciągania.. Obliczenia wykonano stosując metodę DEM. Wyniki na poziomie globalnym porównano doświadczalnymi. Szczególna uwagę zwrócono na propagację rys i szerokość lokalizacji odkształceń.
-
Modelling the effect of composition on the tensile properties of concrete
PublicationRozdział omawia wyniki analizy mezoskopowej procesu pękania w betonie podczas zginania. Obliczenia wykonano na poziomie mezo wykorzystując model degradacji sztywności z nielokalnym osłabieniem. Zbadano wpływ właściwości kruszywa, stref przejściowych, nacięcia oraz długości charakterystycznej mikrostruktury na zachowanie sie betonu. Zaproponowano 2 metody określenia reprezentatywnego elementu objętościowego w betonie.
-
Size effect at aggregate level in microCT scans and DEM simulation – Splitting tensile test of concrete
PublicationThe paper describes an experimental and numerical study of size effect on concrete cylindrical specimens in splitting tensile test. Own experimental campaign was performed on specimens with 5 various diameters from D = 74, 105, 150, 192 and 250 mm with hardboard loading strips (distributed load according to standard methods) scaled proportionally to the specimen diameter. The crack opening-control system was applied to obtain the...
-
Comparative study of a combined heat and power plant retrofitted by CO2 capture during the combustion of syngas from sewage sludge gasification versus zero-emission combustion of hydrogen produced using renewables
PublicationWith ecological requirements aimed at limiting the production of CO2, it is necessary to produce all, or most of the energy from RES. During the transformation process, ecological and highly efficient combustion power plants will be needed. The classic cycle of combined heat and power (CCGT) with green improvements will continue to be one of the most suitable technologies for this task. This article presents the modernization of...
-
SFEM Analysis of Beams with Scaled Lengths including Spatially Varying and Cross-Correlated Concrete Properties
PublicationThis paper presents the results obtained for plain concrete beams under four-point bending with spatially varying material properties. Beams of increasing length but constant depth were analyzed using the stochastic finite element method. Spatial fluctuation of a uniaxial tensile strength, fracture energy and elastic modulus was defined within cross-correlated random fields. The symmetrical Gauss probability distribution function...
-
Monitoring the fracture process of concrete during splitting using integrated ultrasonic coda wave interferometry, digital image correlation and X-ray micro-computed tomography
PublicationThe paper deals with the continuous-time monitoring of mechanical degradation in concrete cubes under splitting. A series of experiments performed with integrated coda wave interferometry (CWI) and digital image correlation (DIC), supported with X-ray micro-computed tomography (micro-CT) is reported. DIC and micro-CT techniques were used to characterize the fracture process in detail. CWI method was proved to be effective in the...
-
Tubular House - Form Follows Technology, Concrete Shell Structure with Inner Thermal Insulation
PublicationThe aim of this paper is the theoretical analysis of the possibilities and limitations of using an unconventional technology and the original architectural form stemming from it – the building with external construction and internal insulation. In Central European climatic conditions, the traditional solution for the walls of heated buildings relies on using external thermal insulation. This stems from building physics: it prevents...
-
Evaluation of pounding effects between reinforced concrete frames subjected to far-field earthquakes in terms of damage index
PublicationIn this paper, three different damage indexes were used to detect nonlinear damages in two adjacent Reinforced Concrete (RC) structures considering pounding effects. 2-, 4- and 8-story benchmark RC Moment Resisting Frames (MRFs) were selected for this purpose with 60%, 75%, and 100% of minimum separation distance and also without any in-between separation gap. These structures were analyzed using the incremental dynamic analysis...
-
Experimental investigations of concrete dowels in composite floor system
PublicationOpisano nowy system stropow zespolonych umozliwiajacych montaz instalacji klimatyzacyjnych, wentylacyjnych i grzewczych w przestrzeni pomiedzy dwoma plytami betonowymi konstrukcji stropu: gorna i dolna. Obie plyty polaczone sa wzajemnie srodnikami stalowymi z wycieciami u gory i na dole w ksztalcie 'puzzle', ktore we wspolpracy z plyta betonowa tworza tzw. dyble betonowe. Wykonano badania laboratoryjne typu 'Push-out' tych polaczen...
-
Parameter estimation of a discrete model of a reinforced concrete slab
Publication -
The influence of polypropylene fibres on the properties of fresh and hardened concrete
Publication -
Numerical mesoscopic analysis of fracture in fine-grained concrete
PublicationArtykuł omawia wyniki analizy mezoskopowej procesu pękania w betonie podczas zginania. Obliczenia wykonano na poziomie mezo wykorzystując model degradacji sztywności z nielokalnym osłabieniem. Zbadano wpływ właściwości kruszywa, stref przejściowych, nacięcia oraz długości charakterystycznej mikrostruktury na zachowanie sie betonu.
-
Experimental study of the post tensioned prestressed concrete corbels
PublicationThe results of experimental investigation of 6 symmetrical double prestressed corbels of variable shear span to depth ratio and variable location of prestressing bars are presented in the paper. The post ten- sioned corbels were prestressed with Macalloy 1030 bars of 25 mm in diameter. The results of the tests were compared with the cracking and load carrying capacity of corbels reinforced with passive reinforce- ment. As a result...
-
Effectiveness of Concrete Reinforcement with Recycled Tyre Steel Fibres
Publication -
Mathematical Description of Sorption Isotherms of Autoclaved Aerated Concrete
Publication -
Steel-fibrous concrete -experiments and a numerical discrete model
PublicationW książce przedstawiono wyniki doświadczalne i numeryczne dotyczące rys w elementach betonowych wzmocnionych włóknami stalowymi dla różnych problemów brzegowych quasi-statycznych. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu własnego oryginalnego modelu sieciowego. W modelu beton z włóknami stalowymi był modelowany na poziomie mezo. W obliczeniach uwzględniono strefy kontaktu miedzy kruszywem a zaczynem oraz włóknami a zaczynem.
-
Modelling of concrete behaviour in uniaxial compression and tension with DEM.
PublicationW artykule omowiono wyniki modelowania betonu podczas jednoosiowego sciskania i rozciagania stosujac metode elementów dyskretnych. Beton zostal opisany jako material 3-fazowy (kruszywo, zaprawa cementowa i strefy kontaktu). Szczegolna uwage zwrocono na zjawiska mikro-strukturalne na poziomie kruszywa (lancuchy sil, wiry, obroty ziaren). Wyniki numeryczne zostaly porownano z wynikami badan doswiadczalnych.
-
Modelling of concrete using lattice and discrete element method
PublicationModelowanie betonu przy zastosowaniu metody siatkowej i metody elementów dyskretnych.
-
3D DEM simulations of fracture in reinforced concrete beams
PublicationArtykuł dotyczy zachowania się belki żelbetowej bez zbrojenia pionowego przy trzypunktowym zginaniu. Belka uległa zniszczeniu wskutek ścinania z powodu obecności nadmiernego zbrojenia podłużnego. Eksperymenty przeprowadzono w skali laboratoryjnej z wykorzystaniem systemu mikro-CT, a następnie odtworzono je w analizach numerycznych stosując metodą elementów dyskretnych 3D (DEM). Zastosowano 4-fazowy model betonu z mezostrukturą,...
-
Quantitative assessment of the influence of tensile softening of concrete in beams under bending by numerical simulations with XFEM and cohesive cracks
PublicationResults of the numerical simulations of the size effect phenomenon for concrete in comparison with experimental data are presented. In-plane geometrically similar notched and unnotched beams under three-point bending are analyzed. EXtended Finite Element Method (XFEM) with a cohesive softening law is used. Comprehensive parametric study with the respect to the tensile strength and the initial fracture energy is performed. Sensitivity...
-
A constitutive model for concrete based on continuum theory with non-local softening coupled with eXtended Finite Element Method. Computational Modelling of Concrete Structures,
PublicationArtykuł omawia model połączony ciągły-nieciągły do modelowania stref lokalizacji i rys w betonie niezbrojonym. Obliczenia wykonano stosując rozszerzoną metodę elementów skończonych. Wyniki numeryczne porównano z doświadczeniami.
-
Design and Analysis of Artificial Neural Network (ANN) Models for Achieving Self-Sustainability in Sanitation
PublicationThe present study investigates the potential of using fecal ash as an adsorbent and demonstrates a self-sustaining, optimized approach for urea recovery from wastewater streams. Fecal ash was prepared by heating synthetic feces to 500 °C and then processing it as an adsorbent for urea adsorption from synthetic urine. Since this adsorption approach based on fecal ash is a promising alternative for wastewater treatment, it increases...
-
Relationship among Economic Growth, Energy Consumption, CO2 Emission, and Urbanization: An Econometric Perspective Analysis
Publication -
Mathematical modelling of gasification process of sewage sludge in reactor of negative CO2 emission power plant
PublicationSewage sludge is a residue of wastewater processing that is biologically active and consists of water,organic matter, including dead and alive pathogens, as well as organic and inorganic contaminants suchas polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and heavy metals. Due to the nature of sewage sludge and itspossible influence on human health and wellbeing, it is a subject of various regulations. Currently,sewage sludge is considered...
-
Optimization-based stacked machine-learning method for seismic probability and risk assessment of reinforced concrete shear walls
PublicationEfficient seismic risk assessment aids decision-makers in formulating citywide risk mitigation plans, providing insights into building performance and retrofitting costs. The complexity of modeling, analysis, and post-processing of the results makes it hard to fast-track the seismic probabilities, and there is a need to optimize the computational time. This research addresses seismic probability and risk assessment of reinforced...
-
Properties of Composite Modified with Limestone Powder for 3D Concrete Printing
Publication -
Concrete corrosion against penetration of mineral oil application of impregnants
PublicationOleje stanowią związki organiczne, w skład których wchodzą kwasy tłuszczowe nasycone i nienasycone oraz gliceryny różnego rodzaju. W zależności od rodzaju i właściwości olejów agresywność ich w stosunku do betonu jest różna. Olej izoluje dostęp wody do składników betonu, dlatego nie następuje dalsza hydratacja i przyrost wytrzymałości. Przesycenie betonu olejami powoduje wskutek obniżenia tarcia wewnętrznego tworzywa obniżenie...
-
Estimation of the parameters of the discrete model of a steel–concrete composite beam
Publication -
An efficient and robust method for predicting asphalt concrete dynamic modulus
Publication -
Application of guided waves in the evaluation of steel-concrete adhesive connection
Publication -
Fibres from recycled post-consumer tyres for concrete reinforcement
PublicationW pracy przedstawiono aktualną sytuację dot. wykorzystania drutu stalowego z recyklingu opon samochodowych. Przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych w laboratorium Katedry Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu nad zastosowaniem włókien stalowych z recyklingu do zbrojenia betonu. Otrzymane wyniki porównano z próbkami fibrobetonu uzyskanego na bazie przemysłowo produkowanych włókien stalowych.
-
Environmentally friendly material solutions in the technology of autoclaved aerated concrete
Publication -
Effect of perlite waste addition on the properties of autoclaved aerated concrete
Publication -
Effect of Curing Methods on Shrinkage Development in 3D-Printed Concrete
Publication -
Computational modelling of concrete behaviour under static and dynamic conditions
Publication -
Evaluation of concrete cover by surface wave technique: Identification procedure
Publication -
Simulations of fracture in concrete elements using continuous and discontinuous models
PublicationArtykuł przedstawia wyniki symulacji MES w elementach betonowych przy zastosowaniu modeli ciągłych i nieciągłych. Stosując modele ciągłe symulowano proces lokalizacji odkształceń. Stosując modele nieciągłe symulowano proces zarysowania. Obliczenia wykonano dla różnych typów obciążeń.
-
Static and dynamic concrete calculations: Breakable aggregates in DEM model
PublicationThe paper deals with the calculations of a 3-point bending beam under static and dynamic loads. The real microstructure was obtained from laboratory tests using micro-tomography images. The quasi-static results were compared directly with experimental data at both macro and micro levels. Subsequently, higher strain rates were applied to investigate dynamic effects. The study focused on the influence of dynamic loading on the macroscopic...
-
Stress strain relations and modulus of elascity of two stage concrete.
PublicationOmówiono badania doświadczalne przeprowadzone dla betonu dwuetapowego. Beton wykonano z trzech różnych kruszyw przy zastosowaniu trzech różnych proporcji w/c i c/p. Wyznaczono związki pomiędzy naprężeniami i odkształceniami. Na drodze statystycznej opracowano wzory umożliwiające wstępne szacowanie wartości siecznego modułu Younga. Ponieważ metoda dwuetapowa pozwala na zachowanie kontaktu pomiędzy poszczególnymi elementami kamiennego...
-
A 3D lattice model to describe fracture process in fibrous concrete
PublicationArtykuł omawia wyniki modelowania procesu zarysowania w elementach betonowych zawierające stalowe włókna przy zastosowaniu dyskretnego modelu kratownicowego. Beton był modelowany na poziomie mezoskali z uwzględnieniem 5 faz: kruszywa, zaczynu cementowego, włókien i obu stref kontaktu. Obliczenia trójwymiarowe wykonano dla jednoosiowego rozciągania.
-
Modelling of fracture process in concrete using a novel lattice model.
PublicationArtykuł omawia wyniki modelowania procesu zarysowania w elementach betonowych przy zastosowaniu dyskretnego modelu kratownicowego. Beton był modelowany na poziomie mezoskali z uwzględnieniem 3 faz: kruszywa, zaczynu cementowego i stref kontaktu. Obliczenia wykonano dla rozciągania i ścinania połączonego z rozciąganiem.
-
FE analysis of reinforced concrete corbels with enhanced continuum models
PublicationW artykule pokazano wyniki MES symulacji wsporników żelbetowych. Zachowanie wsporników modelowano przy zastosowaniu 3 różnych modeli betonu: sprężysto-plastycznego, degradacji sprężystej i rozmytych rys. Modele rozszerzono o długość mikrostruktury przy zastosowaniu teorii nielokalnej. Wyniki numeryczne porównano z doświadczeniami z literatury.
-
Study of fracture process in concrete using a discrete lattice model.
PublicationW artykule omówiono wyniki numeryczne z zastosowaniem dyskretnego modelu rusztowego złożonego z belek do symulacji procesu zarysowania w elementach betonowych. Obliczenia wykonano dla różnych procesów obciążeniowych. Wyniki porównano jakościowo z wynikami doświadczeń.
-
Computational modelling of concrete behavior under static and dynamic conditions
PublicationW artykule zaproponowano wyniki obliczeń MES dla betonu podczas dynamicznego obciążenia. Przyjęto model sprężysto-plastyczno-lepki z nielokalnym osłabieniem. Obliczenia MES dla elementów betonowych pod obciążeniem dynamicznym o różnej prędkości obciążenia porównano bezpośrednio z doświadczeniami.
-
DEM ANALYSIS OF EFFECT OF INTERFACIAL TRANSITIONAL ZONES ON FRACTURE IN CONCRETE.
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące pękania betonu uzyskane stosując metodę elementów dyskretnych. Trójwymiarowe obliczenia wykonano dla próbek betonowych podczas zginania. Beton został opisany jako model 4-fazowy. Mikrostrukturę betonu przyjęto na podstawie 3D zdjęć mikro-tomograficznych. Zbadano wpływ stref przejściowych na wytrzymałość i proces pękania. Wyniki numeryczne zostały porównane z wynikami doświadczalnymi. Uzyskano...
-
Modelling of concrete behaviour with a non-local continuum damage approach
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej dla różnych problemów brzegowych związanych z powstawaniem rys w betonie. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu modelu zniszczeniowego (z uwzględnieniem degradacji sztywności). Do opisu rys, model rozszerzono o nielokalność.
-
Marcin Wekwejt dr inż.
PeopleMarcin Wekwejt holds a bachelor’s degree in Biomedical Engineering (2016; J. and J. Śniadecki Bydgoszcz University of Technology & L. Rydygier Collegium Medicum), a master’s degree in Mechanical-Medical Engineering (2018; Gdańsk University of Technology & Gdańsk Medical University), and a PhD in Materials Engineering (2021; Gdańsk University of Technology). He was awarded the title of Doctor of Engineering and Technical...