Project detail

New approaches to predicting air-entrained concrete durability by means of determination of pore size distribution and freeze-thaw resistance

Duration: 01.01.2019 — 31.12.2021

Funding resources

Czech Science Foundation - Standardní projekty

- whole funder (2019-02-19 - not assigned)

On the project

Správné množství a především rozložení vzduchových pórů velikosti 100–300 µm (tzv. spacing faktor) v provzdušněném betonu je závislé na mnoha faktorech a není zaručeno automaticky. Dodnes stále nejpoužívanější způsob posuzování spacing faktoru na základě 1D modelu se jeví jako nedostačující. Projekt je věnován rozšíření stávajících pokročilých možností hodnocení distribuce pórů v betonu, kterými jsou především 2D pixelové a 3D voxelové analýzy, o nástroje teorie fuzzy množin a fuzzy logiky. Druhým hlavním záměrem projektu je doplnění hodnocení mrazuvzdornosti provzdušněného betonu, které se provádí na základě sledování poklesu dynamických modulů pružnosti betonu, pevnosti v tlaku či pevnosti v tahu ohybem, o jeho lomové parametry. Experimentální ověření bude prováděno na jádrových vývrtech odebraných z vyrobených monolitických bloků. Výstupy projektu povedou k rozšíření stávajících znalostí o provzdušněném betonu a možnostech jeho posuzování.

Description in English
The correct size distribution of pores within 100–300 µm (i.e. spacing factor) in air-entrained concrete depends on many factors and is not automatically guaranteed. The most common way to evaluate the spacing factor based on the 1D Powers’ model appears obsolete today. The project deals with expanding the existing advanced possibilities of evaluating pore size distribution in concrete, which are mainly 2D pixel and 3D voxel analyses, with the tools of fuzzy sets and fuzzy logic. The second primary goal of the project is the addition of fracture parameters as part of the determination of freeze-thaw resistance of air-entrained concrete performed based on an observation of decreases in dynamic moduli of elasticity, compressive strength or flexural strength. The experimental evaluation will be performed with cores drilled from large concrete blocks cast as part of the investigation. The research findings will contribute to the existing knowledge of air-entrained concrete and the possibilities of its assessment.

Keywords
Provzdušněný beton;trvanlivost;spacing faktor;mrazuvzdornost;CT;2D pixelová analýza;fuzzy logika;RDM;lomové parametry;

Key words in English
Air-entrained concrete, durability, spacing factor, freeze-thaw resistance, CT, 2D pixel analysis, fuzzy logic, RDM, fracture parameters

Mark

19-22708S

Default language

Czech

People responsible

Daněk Petr, doc. Ing., Ph.D. - fellow researcher
Kocáb Dalibor, Ing., Ph.D. - fellow researcher
Kucharczyková Barbara, doc. Ing., Ph.D. - fellow researcher
Misák Petr, Ing., Ph.D. - fellow researcher
Pazdera Luboš, prof. Ing., CSc. - fellow researcher
Šimonová Hana, doc. Ing., Ph.D. - fellow researcher
Teplý Břetislav, prof. Ing., CSc. - fellow researcher
Topolář Libor, doc. Mgr., Ph.D. - fellow researcher
Vymazal Tomáš, doc. Ing., Ph.D. - principal person responsible

Units

Institute of Building Testing
- beneficiary (2018-04-05 - not assigned)

Results

KOCÁB, D.; ŽÍTT, P.; HÜBLOVÁ, S. Problematika stanovení mrazuvzdornosti betonu zabudovaného v konstrukci. 16. konference TECHNOLOGIE A PROVÁDĚNÍ 2019, Sborník příspěvků. Jihlava: Česká betonářská společnost ČSSI, 2019. s. 1-9. ISBN: 978-80-906759-9-5.
Detail

KOCÁB, D. Co to přesně znamená, když je při diagnostickém průzkumu konstrukce požadováno stanovení mrazuvzdornosti betonu, část II. Realizace staveb, 2023, roč. 86, č. 4/2023, s. 46-50. ISSN: 1802-0631.
Detail

KOCÁB, D.; MISÁK, P.; CIKRLE, P. Characteristic Curve and Its Use in Determining the Compressive Strength of Concrete by the Rebound Hammer Test. Materials, 2019, vol. 12, no. 17, p. 1-17. ISSN: 1996-1944.
Detail

HRABOVÁ, K.; TEPLÝ, B.; HÁJEK, P. Concrete, sustainability and limit states. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Praha: 2019. p. 1-9. ISSN: 1755-1307.
Detail

HRABOVÁ, K.; VYMAZAL, T. Quantification of sustainability of concrete structures. In SGEM Conference Proceedings. International multidisciplinary geoconference SGEM. 2019. p. 371-377. ISBN: 978-619-7408-99-7. ISSN: 1314-2704.
Detail

HRABOVÁ, K.; TEPLÝ, B.; VYMAZAL, T. Sustainability assessment of concrete mixes. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2020. p. 1-6. ISSN: 1755-1307.
Detail

LIŠOVSKÝ, M.; HRABOVÁ, K.; SIKOROVÁ, V. Udržitelnost výroby betnou. Juniorstav 2020 Sborník příspěvků. Brno: ECON publishing, 2020. s. 409-412. ISBN: 978-80-86433-73-8.
Detail

JINDROVÁ, B. Diplomová práce: Možnosti stanovení mrazuvzdornosti betonu v konstrukci. Brno: 2020. s. 1-107.
Detail

KOZÁČEK, V. Diplomová práce: Experimentální stanovení závislosti parametrů NDT a pevnosti v tlaku betonu. Brno: 2020. s. 1-129.
Detail

SIKOROVÁ, V.; HRABOVÁ, K.; LIŠOVSKÝ, M. Trvalá udržitelnost betonových konstrukcí v závislosti na použitém typu kameniva. Juniorstav 2020 Sborník příspěvků. Brno: ECON publishing, 2020. s. 405-408. ISBN: 978-80-86433-73-8.
Detail

HALAMOVÁ, R.; KOCÁB, D.; ALEXA, M. Experimental comparison of results of variously modified tests of concrete resistance to frost and de-icing chemicals. In SPECIAL CONCRETE AND COMPOSITES 2019: 16th International Conference. AIP conference proceedings. College Park, Maryland: AIP Conference Proceedings, 2020. p. 1-5. ISBN: 978-0-7354-1961-2. ISSN: 0094-243X.
Detail

KNAPOVÁ, J.; STEHLÍK, M.; KOSTKA, V. Bonding of Concrete with Recycled Concrete Aggregate with Epoxy and Epoxy-Dispersion Adhesives. Helics Group, 2020. p. 1-4.
Detail

KOCÁB, D.; ŽÍTT, P.; HÜBLOVÁ, S. Determining the Freeze-Thaw Resistance of Concrete Incorporated in an Existing Structure. In Solid State Phenomena: 26th Concrete Days. Solid State Phenomena. Switzerland: Trans Tech Publications Ltd, 2020. p. 51-56. ISBN: 978-3-0357-3668-7. ISSN: 1662-9779.
Detail

KNAPOVÁ, J.; STEHLÍK, M.; KOSTKA, V. Výhody epoxidových disperzí pro lepení silikátových povrchů. Juniorstav 2020. Sborník příspěvků. Brno: 2020. s. 418-423. ISBN: 978-80-86433-73-8.
Detail

DVOŘÁK, R.; KOCÁB, D.; VYMAZAL, T. Optimalizace stanovení rychlosti šíření ultrazvukového impulzu betonem pomocí spektrální analýzy šumu. 17. KONFERENCE SPECIÁLNÍ BETONY, sborník příspěvků. Ostrava: SEKURKON s.r.o., 2020. s. 50-56. ISBN: 978-80-86604-83-1.
Detail

KUCHARCZYKOVÁ, B.; ŠIMONOVÁ, H.; KOCÁB, D.; RIBEIRO FERNANDES, G. Non-traditional Approach to the Evaluation of the Freeze-thaw Resistance of Concrete based on the Fracture Tests. In MATBUD’2020 – Scientific-Technical Conference: E-mobility, Sustainable Materials and Technologies. MATEC Web of Conferences. France: EDP Sciences, 2020. p. 1-9. ISSN: 2261-236X.
Detail

KOCÁB, D.; DANĚK, P.; ŽÍTT, P.; VYMAZAL, T. Vliv způsobu výroby zkušebních těles na výsledek zkoušky mrazuvzdornosti betonu. 27. Betonářské dny - sborník ke konferenci. Praha: Česká betonářská společnost ČSSI, 2020. s. 376-383. ISBN: 978-80-907611-3-1.
Detail

MISÁK, P.; KOCÁB, D.; CIKRLE, P. Využití tvrdoměrné metody k určení vhodného okamžiku odbednění betonové konstrukce. 27. Betonářské dny - sborník ke konferenci. Praha: Česká betonářská společnost ČSSI, 2020. s. 358-363. ISBN: 978-80-907611-3-1.
Detail

PAZDERA, L.; TOPOLÁŘ, L.; KOCÁB, D.; VYMAZAL, T.; MIKULÁŠEK, K. Evaluation of the Acoustic Emission Measurement performed during Freeze-Thaw Cycles Loading. In Experimental Stress Analysis - 58th International Scientific Conference, EAN 2020. 1. Ostrava: Czech Society for Mechanics, 2020. p. 387-392. ISBN: 978-80-248-4451-0.
Detail

HRABOVÁ, K.; TEPLÝ, B.; VYMAZAL, T. Concrete: Limit States and Sustainability. In Current Topics and Trends on Durability of Building Materials and Components. 2020. p. 1297-1304. ISBN: 978-84-121101-8-0.
Detail

DVOŘÁK, R.; KOCÁB, D.; VYMAZAL, T. Optimization of the Determination of the Ultrasonic Pulse Velocity in Concrete Using Spectral Noise Analysis. In Special Concrete and Composites 2020: 17th International Conference. AIP conference proceedings. College Park, Maryland: AIP Conference Proceedings, 2021. p. 020015-1 (020015-7 p.)ISBN: 978-0-7354-4066-1. ISSN: 0094-243X.
Detail

TOPOLÁŘ, L.; KOCÁB, D.; PAZDERA, L.; VYMAZAL, T. Analysis of Acoustic Emission Signals Recorded during Freeze-Thaw Cycling of Concrete. Materials, 2021, vol. 14, no. 5, p. 1-16. ISSN: 1996-1944.
Detail

KOCÁB, D.; DANĚK, P.; ŽÍTT, P.; VYMAZAL, T. Sustainability of Concrete Structures in Terms of Concrete Frost Resistance Determination. In Environmental Challenges in Civil Engineering. Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2021. p. 63-76. ISBN: 978-3-030-63878-8.
Detail

KOCÁB, D.; VYMAZAL, T.; LIŠOVSKÝ, M.; ALEXA, M. Požadavek na stanovení mrazuvzdornosti betonu v konstrukci – zkušenosti, problémy, příklady. 17. KONFERENCE TECHNOLOGIE A PROVÁDENÍ - SBORNÍK KE KONFERENCI. Praha: Ceská betonárská spolecnost CSSI, 2021. s. 49-59. ISBN: 978-80-907611-5-5.
Detail

KOCÁB, D.; VYMAZAL, T.; ŽALUD, O.; ALEXA, M.; LIŠOVSKÝ, M. Možnosti stanovení mrazuvzdornosti betonu s využitím alternativních zkušebních těles. Beton TKS, 2021, roč. 21, č. 1, s. 70-74. ISSN: 1213-3116.
Detail

HRABOVÁ, K.; NIEDOBA, J. Vliv vlastnostní vodního uložení na výsledky zkoušek odolnosti betonu vůči cyklickému namáhání mrazem a chemickým rozmrazovacím látkám. Sborník příspěvků konference Junior Forensic Science Brno 2021. Brno: 2021. s. 112-116. ISBN: 978-80-214-5963-2.
Detail

HRABOVÁ, K.; NIEDOBA, J. Vliv vlastností vodního uložení na výsledky zkoušek odolnosti betonu vůči cyklickému namáhání mrazem a chemickým rozmrazovacím látkám. Soudní inženýrství, 2021, č. 2, s. 9-14. ISSN: 1211-443X.
Detail

MISÁK, P.; KOCÁB, D.; CIKRLE, P. Determination of a Suitable Moment for Formwork Removal from a Concrete Structure Using Rebound Hammer Test Methods. In 27th Concrete Days. Solid State Phenomena. Switzerland: Trans Tech Publications Ltd, 2021. p. 23-27. ISBN: 978-3-0357-1821-8. ISSN: 1662-9779.
Detail

KOCÁB, D.; DANĚK, P.; ŽÍTT, P.; VYMAZAL, T. Influence of the Method of Production of Test Specimens on the Result of the Frost Resistance Test of Concrete. In 27th Concrete Days. Solid State Phenomena. Switzerland: Trans Tech Publications Ltd, 2021. p. 17-22. ISBN: 978-3-0357-1821-8. ISSN: 1662-9779.
Detail

HRABOVÁ, K.; NIEDOBA, J.; VYMAZAL, T.; LÁNÍK, J.; TEPLÝ, B. The assessment of structural concrete with recycled aggregates in terms of sustainability. In 21st International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2021. International multidisciplinary geoconference SGEM. Bulgaria: 2021. p. 287-294. ISBN: 978-619-7603-30-9. ISSN: 1314-2704.
Detail

ALEXA, M.; KOCÁB, D.; VYMAZAL, T.; LISZTWAN, D. Stanovení mrazuvzdornosti betonu na tělesech odebraných z konstrukce a vyrobených laboratorně. 18. KONFERENCE SPECIÁLNÍ BETONY, sborník příspěvků. Ostrava: SEKURKON s.r.o., 2021. s. 23-28. ISBN: 978-80-86604-87-9.
Detail

KUCHARCZYKOVÁ, B.; ŠIMONOVÁ, H.; KOCÁB, D.; TOPOLÁŘ, L. Advanced Evaluation of the Freeze–Thaw Damage of Concrete Based on the Fracture Tests. Materials, 2021, vol. 14, no. 21, p. 1-22. ISSN: 1996-1944.
Detail

VYMAZAL, T.; PAZDERA, L.; TOPOLÁŘ, L.; KOCÁB, D. Hodnocení poškození betonu zmrazovacími a rozmrazovacími cykly pomocí detailní analýzy signálů akustické emise. Beton TKS, 2022, roč. 22, č. 1, s. 78-84. ISSN: 1213-3116.
Detail

KNĚBORT, D. Diplomová práce: Porovnání zkušebních metod pro stanovení mrazuvzdornosti betonu. Brno: 2022. s. 1-87.
Detail

MISÁK, P.; KOCÁB, D.; BAYER, P.; VYMAZAL, T.; ROVNANÍKOVÁ, P. Effect of De-Icing Chemicals on Concrete Scaling: The Role of Storage Water. Materials, 2023, vol. 16, no. 14, p. 1-15. ISSN: 1996-1944.
Detail

ALEXA, M.; KOCÁB, D.; VYMAZAL, T.; LISZTWAN, D. Determination of Frost Resistance of Concrete on Specimens Acquired from a Structure vs. Produced in a Laboratory. In Special Concrete and Composites 2021. AIP conference proceedings. College Park, Maryland: AIP Conference Proceedings, 2023. p. 020012-1 (020012-6 p.)ISBN: 978-0-7354-4514-7. ISSN: 0094-243X.
Detail

KOCÁB, D.; VYMAZAL, T.; KOMÁRKOVÁ, T.; LIŠOVSKÝ, M. Methods for evaluation of freeze-thaw resistance of concrete and their comparison. In Special Concrete and Composites 2021. AIP conference proceedings. College Park, Maryland: AIP Conference Proceedings, 2023. p. 020032-1 (020032-5 p.)ISBN: 978-0-7354-4514-7. ISSN: 0094-243X.
Detail

KOCÁB, D. Co to přesně znamená, když je při diagnostickém průzkumu konstrukce požadováno stanovení mrazuvzdornosti betonu, část I. Realizace staveb, 2023, roč. 85, č. 3/2023, s. 36-40. ISSN: 1802-0631.
Detail

KOCÁB, D.; LIŠOVSKÝ, M.; ŽÍTT, P. Experimental determination of freeze-thaw resistance in self-compacting concretes. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Bristol: IOP Publishing, 2019. p. 1-7. ISSN: 1757-8981.
Detail

Responsibility: Vymazal Tomáš, doc. Ing., Ph.D.