Lomové parametry AAAS kompozitů s keramickým střepem

0511542 - ÚTAM 2020 RIV CZ cze C - Conference Paper (international conference)
Šimonová, H. - Rozsypalová, I. - Kumpová, Ivana - Trčka, T. - Frantík, P. - Rovnaníková, P. - Keršner, Z.
Lomové parametry AAAS kompozitů s keramickým střepem.
[Fracture Parameters of AAAS composites with ceramic precursor.]
26. konference Betonářské dny 2019. Sborník přednášek. Praha: Česká betonářská společnost ČSSI, 2019 - (Jandová, K.; Nenadálová, Š.; Vích, J.). ISBN 978-80-907611-2-4.
[Betonářské dny /26./. Hradec Králové (CZ), 20.11.2019-21.11.2019]
Institutional support: RVO:68378297
Keywords : alkali-activated aluminosilicate (AAAS) * ceramic precursor * fracture test * force-displacement diagram * X-ray micro-tomography
OECD category: Materials engineering

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.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0302092