Project detail

Study of effects of flowing fluids on cement composites wear and subsequent modelling of mechanical corrosion

Duration: 01.01.2018 — 31.01.2020

Funding resources

Czech Science Foundation - Standardní projekty

- whole funder (2018-03-26 - 0220-12-31)

On the project

Projekt se zabývá účinkem působení proudu kapalin na proces vzniku mechanické koroze a opotřebení povrchu cementových kompozitů a jejich trvanlivosti. Jako proudící médium bude použito vodního paprsku s různým obsahem pevných částic pro simulaci reálných podmínek. Bude sledován vliv kavitace s ohledem na trvanlivostní charakteristiky povrchu kompozitu. Důležitým hodnotícím parametrem bude vliv drsnosti a mikrotvrdosti povrchu, kde bude hodnocena textura a opotřebení povrchu kompozitu. Z hlediska degradace budou sledovány i fyzikálně-mechanické vlastnosti. Pro stanovení míry predikce porušení kompozitu účinkem proudící kapaliny budou sledovány parametry, jako jsou pevnost, úprava povrchu či samotné složení cementového kompozitu a taktéž parametry proudící kapaliny (průtok, rychlost, teplota, množství abrazivních částic, chemikálie, pH). Na základě dosažených výsledků bude sestaven výpočtový model míry opotřebení, který bude sloužit jako podklad po návrh složení cementových kompozitů, použitých pro prostředí s proudící kapalinou s dobou trvanlivostí 30 až 50 let.

Description in English
Project deals with the effect of the flow of the process fluids to produce mechanical wear and corrosion surface of the cement composites and their durability. As the flowing medium is water jet with a different content of solid particles for simulating real conditions. The influence of cavitation with respect to the durability characteristics of the composite surface will be study. Important evaluation parameter will be the efect the microhardness and roughness of the surface. The texture and the wear surface of the composite will be assessed. Physico-mechanical properties will be monitored from the viewpoint of the degradation. Parameters such as the rigidity, the surface treatment composition or the cement composition and the parameters of a flowing fluid (flow, velocity, temperature, amount of abrasive particles, chemicals, pH) will be monitored to determine the degree of prediction of violations of the composite effect of the flowing fluid. Computational model of wear rates will be compiled based on the results for flowing fluid with durability of 30 to 50 years.

Key words in English
cementitious composite, abrasion of concrete, high-speed water flow, mechanical corrosion

Mark

GA18-25035S

Default language

Czech

People responsible

Hela Rudolf, prof. Ing., CSc. - fellow researcher
Nevřivová Lenka, doc. Ing., Ph.D. - fellow researcher
Ťažká Lucia, Ing. - fellow researcher
Ťažký Martin, Ing. - fellow researcher
Bodnárová Lenka, doc. Ing., Ph.D. - principal person responsible

Units

Institute of Technology of Building Materials and Components
- co-beneficiary (2018-05-11 - not assigned)
Institute of Geonics AS CR
- beneficiary (2018-01-01 - 2018-01-31)

Results

BODNÁROVÁ, L.; HOŠKO, M.; MARTINEC, P. Methods of testing the properties of fibre-cement composites. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2018, vol. 385, no. 1, p. 1-7. ISSN: 1757-8981.
Detail

HELA, R.; SITEK, L.; BODNÁROVÁ, L.; SOUČEK, K.; HLAVÁČEK, P.; ZAJÍCOVÁ, V.; FOLDYNA, V. Influence of concrete age on resistance to fast-flowing liquids. In 6th International Conference on Water Jet - Research, Development, Application, WJ 2019. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer Science and Business Media Deutschland GmbH, 2021. p. 73-80. ISBN: 9783030534905. ISSN: 2195-4356.
Detail

SITEK, L.; HLAVÁČEK, P.; BODNÁROVÁ, L. Use of high-speed water flows for accelerated mechanical modelling of erosive wear of concrete surfaces. MATEC Web of Conferences, 2018, vol. 244, no. 02007, p. 1-12. ISSN: 2261-236X.
Detail

Hlaváček, P., Sitek, L., Hela, R., Bodnárová, L. Erosion Test with High-speed Water Jet Applied on Surface of Concrete Treated with Solution of Modified Lithium Silicates. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 2019, vol. 2019, no. 1, p. 135-143. ISSN: 2195-4364.
Detail

OSUSKÁ, L.; ŤAŽKÝ, M.; ČERNÁ, H.; BODNÁROVÁ, L. Odolnost povrchu cementového kompozitu vůči mechnickému opotřebení vlivem abraze. In Juniorstav, Sbroník příspěvků. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, 2019. s. 490-495. ISBN: 978-80-86433-71-4.
Detail

BODNÁROVÁ, L.; HLAVÁČEK, P.; HELA, R.; ŤAŽKÝ, M.; ŤAŽKÁ, L.; SITEK, L. Dílčí zpráva projektu GA 18-25035S za rok 2018: Studium účinků proudících kapalin na opotřebení cementových kompozitů a následné modelování mechanické koroze. 2019. s. 1-14.
Detail

BODNÁROVÁ, L.; HELA, R.; SITEK, L.; HLAVÁČEK, P.; FOLDYNA, J. Flow erosion resistance of concrete-interaction of high-speed water jet and concrete. Solid State Phenomena, 2019, vol. 296, no. 1, p. 215-220. ISSN: 1662-9779.
Detail

ŤAŽKÝ, M.; ŤAŽKÁ, L.; BODNÁROVÁ, L. Influence of type and composition of aggregate on mechanical parameters of concrete. In 25th International Conference and Meeting of Departments, CONSTRUMAT 2019. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Institute of Physics Publishing, 2019. p. 1-6. ISSN: 1757-8981.
Detail

BODNÁROVÁ, L.; ŤAŽKÝ, M.; ŤAŽKÁ, L.; HELA, R.; PIKNA, O.; SITEK, L. Abrasive Wear Resistance of Concrete in Connection with the Use of Crushed and Mined Aggregate, Active and Non-Active Mineral Additives, and the Use of Fibers in Concrete. Sustainability, 2020, vol. 12, no. 23, p. 1-26. ISSN: 2071-1050.
Detail

HELA, R.; ŤAŽKÝ, M.; BODNÁROVÁ, L. Betony pro rekonstrukce vodních staveb. TZB-info, 2020, roč. 22, č. 49, s. 1-8. ISSN: 1801-4399.
Detail

ŤAŽKÝ, M.; BODNÁROVÁ, L.; ŤAŽKÁ, L.; HELA, R.; MERUŇKA, M.; HLAVÁČEK, P. The Effect of the Composition of a Concrete Mixture on Its Volume Changes. Materials, 2021, vol. 14, no. 4, p. 1-26. ISSN: 1996-1944.
Detail

BODNÁROVÁ, L.; HOŠKO, M. Effects of Type of PVA Fibres on the Properties of Fibre-Cement Composites. In SPECIAL CONCRETE AND COMPOSITES 2019. AIP Conference Proceedings. MELVILLE: AMER INST PHYSICS, 2020. p. 1-6. ISBN: 9780735419612. ISSN: 1551-7616.
Detail

HELA, R.; BODNÁROVÁ, L. Development of ultra high performance concrete using fly ash. In International Symposium on Advanced Material Research III. Materials Science Forum. Materials Science Forum, Book Series. Trans Tech Publications Ltd, 2020. p. 33-38. ISBN: 978-3-0357-1464-7. ISSN: 0255-5476.
Detail

BODNÁROVÁ, L.; HELA, R.; ŤAŽKÁ, L.; ŤAŽKÝ, M. Effect of type of aggregate on abrasion resistance of concrete. In 3rd International Symposium on Advanced Material Research, ISAMR 2019. Materials Science Forum. 2020. p. 39-43. ISBN: 978-3-0357-1464-7. ISSN: 0255-5476.
Detail

HLAVÁČEK, P.; SITEK, L.; KLICHOVÁ, D.; BODNÁROVÁ, L. EFFECTS OF ABRASIVES DURING ACCELERATED SIMULATION OF MECHANICAL CORROSION OF CEMENT COMPOSITES USING ABRASIVE WATER FLOW. In Acta Polytechnica CTU Proceedings. Acta Polytechnica CTU Proceedings. PRAGUE 6: CZECH TECHNICAL UNIV PRAGUE, 2019. p. 31-37. ISBN: 978-80-01-06594-5. ISSN: 2336-5382.
Detail

BODNÁROVÁ, L.; JAROLÍM, T. Study the effect of carbon nanoparticles in concrete. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2018, vol. 385, no. 1, p. 1-6. ISSN: 1757-8981.
Detail

BROŽOVSKÝ, J.; BODNÁROVÁ, L. The Influence of Transmission Direction and the Natural Frequency of Transducers During the Testing of Silica Refractory Bricks by the Ultrasonic Pulse Method. RUSSIAN JOURNAL OF NONDESTRUCTIVE TESTING, 2021, vol. 57, no. 2, p. 96-104. ISSN: 1061-8309.
Detail

BROŽOVSKÝ, J.; BODNÁROVÁ, L. ВЛИЯНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРОЗВУЧИВАНИЯ И СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПРИ ИСПЫТАНИИ ДИНАСОВЫХ КИРПИЧЕЙ УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ. Defektoskopiya, 2021, roč. 2021, č. 2, s. 15-23. ISSN: 0130-3082.
Detail

HELA, R.; BODNÁROVÁ, L.; HLAVÁČEK, P.; SITEK, L.; Vysoké učení technické v Brně, Brno, Veveří, CZ Ústav geoniky AV ČR, Ostrava, Poruba, CZ: Zařízení pro zkoumání povrchu cementového kompozitu. 34060, užitný vzor. (2020)
Detail

Responsibility: Bodnárová Lenka, doc. Ing., Ph.D.