Modeling of damage in cement paste subject to external sulfate attack

Linhua Jiang

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자료유형: 학술저널

저자정보: Linhua Jiang (Hohai University)

저널정보: 한국계산역학회 Computers and Concrete, An International Journal Computers and Concrete, An International Journal Vol.16 No.6

발행연도: 2015.1

수록면: 847 - 864 (18page)

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This study aimed to develop models of sulfate diffusion and ettringite content profile in cement paste for the predication of the damage behavior in cement paste subject to external sulfate. In the models, multiphase reaction equilibrium between ions in pore solution and solid calcium aluminates phases and the microstructure changes in different positions of cement paste were taken into account. The distributions of expansive volume strain and expansion stress in cement paste were calculated based on the ettringite content profile model. In addition, more sulfate diffusion tests and SEM analyses were determined to verify the reliability and veracity of the models. As the results shown, there was a good correlation between the numerical simulation results and experimental evidences. The results indicated that the water to cement ratio (w/c) had a significant influence on the diffusion of sulfate ions, ettringite concentration profile and expansion properties in cement paste specimens. The cracking points caused by ettringite growth in cement paste specimens were predicted through numerical methods. According to the simulation results, the fracture of cement paste would be accelerated when the specimens were prepared with higher w/c or when they were exposed to sulfate solution with higher concentration.

참고문헌 (27)

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Bary, B. / 2014 / Coupled chemo-transport-mechanical modelling and numerical simulation of external sulfate attack in mortar / Cement Concrete Comp. 49(5):70~83

Basista, M. / 2008 / Micromechanical modeling of sulphate corrosion in concrete: influence of ettringite forming reaction / Theor. Appl. Mech 35(2):29~52

M. T. Bassuoni / 2008 / Neuro-fuzzy based prediction of the durability of self-consolidating concrete to various sodium sulfate exposure regimes / Computers and Concrete, An International Journal 5(6):573~597

Bonakdar, A. / 2012 / Diffusivity and micro-hardness of blended cement materials exposed to external sulfate attack / Cement Concrete Comp 34(1):76~85

Diamidot, D. / 1993 / Thermodynamic investigation of the CaO-Al2O3-CaSO4·2H2O system at 25°C and the influence of Na2O / Cement Concrete Res 23(1):221

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