Importance of creep and ASR gel diffusion in predicting ASR induced expansion

• Saeed Rahimi-Aghdam ^[1] ; Zdeněk P.Bažantb ^[1]
  1. [1] Northwestern University

     Northwestern University

     Township of Evanston, Estados Unidos

     
• Localización: Hormigón y acero, ISSN-e 2605-1729, ISSN 0439-5689, Nº Extra 1, 2018, págs. 3-14
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Importancia de la deformación por fluencia lenta y la difusión en gel de la reacción de álcali-sílice (RAS) en la predicción de la expansión provocada por la RAS
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• Resumen
  • español

    El artículo analiza el desarrollo de un modelo basado en la difusión y en la deformación por fluencia lenta para calcular la evolución de la expansión y el daño provocado por la reacción de álcali-sílice (RAS). Primero, se adopta el modelo de Bažant y Steffens (2000) para calcular la tasa de producción de gel para la RAS dentro del conglomerado. A continuación, se presenta una difusión no lineal según Rahimi-Aghdam y Bažant (2017) para modelar la penetración del gel para la RAS en los microporos, nanoporos y microfisuras. La difusión del gel en los poros del conglomerado provoca expansión y daño al hormigón cercano, y se encuentra que es un aspecto importante de modelado. El daño se valora mediante el modelo de microplanos M7, al cual se incorpora la deformación por fluencia lenta. Se cree que esta tiene una influencia considerable sobre la evolución a largo plazo del daño provocado por la RAS. Las predicciones son coherentes con los ensayos de laboratorio y parece que el modelo está preparado para predecir los efectos de la RAS en estructuras reales.

  • English

    The paper reviews development of a diffusion-based and creep-based model for calculating the evolution of expansion and damage induced by alkali-silica reaction (ASR). First, the model of Bažant and Steffens (2000) is adopted to calculate the rate of production of the ASR gel within the aggregate. Next, a non-linear diffusion according to Rahimi-Aghdam and Bažant (2017) is presented to model the penetration of ASR gel into the micropores, nanopores and microcracks. The gel diffusion into pores of the aggregate causes expansion and damage to the surrounding concrete, and is found to be an important modeling aspect. The damage is assessed by microplane model M7, into which the creep is incorporated. The creep is found to have a significant influence on the long-term evolution of ASR-induced damage. The predictions are in good agreements with the laboratory experiments and the model appears to be ready to predict the ASR effects in real structures.