Microstructure-based modelling of drying shrinkage and microcracking of cement paste at high relative humidity

Liu, Lin; Wang, Xuecheng; Chen, Huisu; Wan, Chengpeng

doi:10.1016/j.conbuildmat.2016.09.066

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“…There are many factors influencing the development of drying shrinkage, however, in literature, the most influencing three factors are: existence of relative humidity RH gradients, evolution of the pore microstructure of cementitious paste, and aggregate-paste interface (Bissonnette et al, 1999;Liu et al, 2016).…”

Section: 100-112mentioning

confidence: 99%

Assessment of factors influencing the development of drying shrinkage in concretes produced in Cuba

2019

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Evaluación de los factores que influyen en el desarrollo de la retracción por secado en los hormigones producidos en Cuba Fecha de envío: 29 de octubre 2018 Fecha de aceptación: 9 de agosto 2019 Cracking of concrete elements resulting from drying shrinkage is a phenomenon that affects a large number of structures built with this material worldwide. As a consequence, the buildings are not only affected aesthetically, but also structurally, since cracking patterns, in addition to affecting the element initial stiffness, acts as a pathway for atmospheric agents, contributing to the development of corrosion in reinforcing steel and, consequently, affects durability. This paper presents a characterization of the processes of development of strains due to the shrinkage in a set of representative samples of Cuban concretes. An evaluation of influencing factors in development of shrinkage processes, as well as effectiveness of different mitigation strategies, are considered. Results prove the relevance of the formation and composition of the microstructure and the coarse aggregate influence in shrinkage development. Effectiveness of tensile-active shrinkage reducing additives is assessed, among other solutions, resulting in the most effective mitigation strategy.

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Section: 100-112mentioning

confidence: 99%

Assessment of factors influencing the development of drying shrinkage in concretes produced in Cuba

2019

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“…With the rapid development of human society and the economy, the service environment of modern buildings will become diversified and problematic, placing high requirements on the durability of modern cement-based materials [1,2]. Mehta [3] pointed out that the durability failure of cement-based materials was caused by internal microcracks, in which 80% were caused by non-load deformation (most of which was shrinkage), and the early deformation played a decisive role in the total deformation of cement-based materials [4][5][6][7]. Based on a large number of experimental data, Burrows et al [8] considered that alkali sulfate content and tricalcium aluminate (C 3 A) were the most important and the third most important factors affecting the shrinkage and cracking performance of cement-based materials, respectively.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…It is well known that the shrinkage mechanism of cement-based materials is closely related to their pore structure. The negative pressure caused by pore water loss is the driving force of the shrinkage of cement-based materials [6,18]. Moreover, the pore size distribution, controlled by the hydration process, has a direct impact on the shrinkage of cement-based materials [19,20].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Some studies had shown that alkali sulfates could increase the concentration of aluminum ions in the solution but hinder the hydration of C 2 S [39,40]. Therefore, the influence mechanism of alkali sulfates on the shrinkage of different cement-based materials, such as OPC, MHPC and LHPC, may be related to the hydration of mineral compositions [6,8,16,41,42]. However, there were few comparative studies.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Influence of Different Alkali Sulfates on the Shrinkage, Hydration, Pore Structure, Fractal Dimension and Microstructure of Low-Heat Portland Cement, Medium-Heat Portland Cement and Ordinary Portland Cement

et al. 2021

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In cement-based materials, alkalis mainly exist in the form of different alkali sulfates. In this study, the impacts of different alkali sulfates on the shrinkage, hydration, pore structure, fractal dimension and microstructure of low-heat Portland cement (LHPC), medium-heat Portland cement (MHPC) and ordinary Portland cement (OPC) are investigated. The results indicate that alkali sulfates magnify the autogenous shrinkage and drying shrinkage of cement-based materials with different mineral compositions, which are mainly related to different pore structures and hydration processes. LHPC has the lowest shrinkage. Otherwise, the effect of alkali sulfates on the autogenous shrinkage is more profound than that of drying shrinkage. Compared with the pore size distribution, the fractal dimension can better characterize the shrinkage properties of cement-based materials. It is noted that the contribution of K2SO4 (K alkali) to the promotion effect of shrinkage on cement-based materials is more significant than that of Na2SO4 (Na alkali), which cannot be ignored. The microstructure investigation of different cement-based materials by means of nuclear magnetic resonance (NMR), mercury intrusion porosimetry (MIP) and scanning electron microscope (SEM) shows that this effect may be related to the different pore structures, crystal forms and morphologies of hydration products of cement-based materials.

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“…[1] La propiedad de adhesión de la fibra con la matriz de cemento adquiere una gran importancia, ya que la fibra sirve como puente entre las caras de la grieta, controlando deformaciones de alto encogimiento y aumentando la resistencia del hormigón a la flexión. [2] Con la adición de las fibras, el hormigón de alto rendimiento reforzado con fibra (HARRF) muestra una reducción de la fragilidad, que es característica de las mezclas de hormigón, presentando un comportamiento pseudo dúctil y, tras el agrietamiento, permitiendo una redistribución de las tensiones aplicadas en el material. [3] Los estudios han demostrado que el módulo de elasticidad de las fibras tiene una gran influencia sobre el esfuerzo de retracción del compuesto, y las fibras con módulos de elasticidad elevados presentan mayor resistencia a la tracción en los primeros días.…”

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Uso de microfibras de vidrio para el control de la retracción autógena en compuesto cementicio

Onghero

Repette²,

Gómez³

2018

Libro De Comunicaciones / Livro Das Comunicações

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La aparición de hormigón de alto rendimiento (CAD) se basa en la preocupación por la durabilidad de la estructura, sino porque tienen un mayor refinamiento de los poros y el aumento del consumo de cemento, llegar a ser vulnerables a los efectos autógenas de la contracción, lo que aumenta la posibilidad de descifrar el hormigón. Una vez roto, facilitó la entrada de agentes agresivos en la estructura, promoviendo el deterioro, la pérdida de durabilidad y el avance de tiempo, la pérdida de la estabilidad mecánica. En este escenario, es importante para estudiar los métodos para luchar contra la deformación del hormigón debido a la retracción y las mejoras de materiales frontales a la capacidad de resistir el agrietamiento. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo es investigar el efecto de la incorporación de microfibra de vidrio como agente de lucha para disminuir en compuestos de cemento de alto rendimiento. Por lo tanto, esta investigación se llevó a cabo pruebas de contracción libre, con el objetivo de describir la capacidad de la mezcla para deformar debido al efecto del fenómeno de contracción; prueba de la contracción restringida, dando como respuesta a la deformación y tiempo de aparición de material de craqueo; Además de la caracterización en estado fresco y endurecido. CADs se hicieron con agua / ligante (A / AGL) 0,25. Como agente para la lucha contra la contracción fue la fibra de vidrio se utilizan en cantidades de 0,20%; 0,25% y 0,30% del volumen del hormigón. Era, por lo tanto, estudió por el contenido, la incorporación de fibra ayudó a reducir la deformación debido a la contracción autógena libre, lo que resulta en una disminución del 50% durante 7 días. A través de la prueba de contracción restringida, fue posible observar que cuando la adición de fibra, el hormigón presenta una menor deformación, sin embargo, ya que es una prueba con una amplia dispersión de los resultados, no había ninguna diferencia significativa entre las mezclas como el tiempo requerido para el craqueo de la hormigón. En cuanto a las propiedades mecánicas mediante la incorporación de fibra fue una disminución en los valores de resistencia a la compresión y módulo de elasticidad de la mezcla a 7 días, un período que es extremadamente importante cuando se espera combate autógena agrietamiento por contracción. Este resultado se explica por el aumento de la cantidad de aire incorporado en la mezcla y el aumento de la cantidad de la zona de transición en la muestra.DOI: http://dx.doi.org/10.4995/HAC2018.2018.6300

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Microstructure-based modelling of drying shrinkage and microcracking of cement paste at high relative humidity

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Assessment of factors influencing the development of drying shrinkage in concretes produced in Cuba

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Influence of Different Alkali Sulfates on the Shrinkage, Hydration, Pore Structure, Fractal Dimension and Microstructure of Low-Heat Portland Cement, Medium-Heat Portland Cement and Ordinary Portland Cement

Uso de microfibras de vidrio para el control de la retracción autógena en compuesto cementicio

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