Published April 1, 2020 | Version v1
Publication Metadata-only

Comparison of the pore size distributions of concretes with different air-entraining admixture dosages using 2D and 3D imaging approaches

Creators

  • 1. Sejong University
  • 2. Technische Universität Berlin
  • 3. West Pomeranian University of Technology
  • 4. Mansoura University

Description

This study aims to more accurately investigate the pore size distribution of air voids in cement-based materials. For this purpose, micro-computed tomography (micro-CT) images were used to describe the inner structure of target materials, without damaging them. Together with the data obtained and the imaging techniques used, the pore structures of the specimens were visualized in 3D, with the pore size distributions being investigated using a volume-based method. The chord-length distribution, another approach to describe heterogeneous pore characteristics, was computed from 3D micro-CT images and compared with the conventional method. A RapidAir 457, an automated air void analyzer, was also used as a reference, with the results obtained being quantitatively and qualitatively compared using several curve fitting algorithms. The correlation between the pore characteristics and the mechanical properties of the specimens was examined, with the results indicating that the pore size distribution described using chord-length distribution is more effective than the conventional volume-based method. The results obtained can be utilized to investigate and predict material properties.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تهدف هذه الدراسة إلى التحقيق بشكل أكثر دقة في توزيع حجم المسام للفراغات الهوائية في المواد القائمة على الأسمنت. لهذا الغرض، تم استخدام صور التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro - CT) لوصف البنية الداخلية للمواد المستهدفة، دون الإضرار بها. جنبًا إلى جنب مع البيانات التي تم الحصول عليها وتقنيات التصوير المستخدمة، تم تصور الهياكل المسامية للعينات في صورة ثلاثية الأبعاد، مع فحص توزيعات حجم المسام باستخدام طريقة قائمة على الحجم. تم حساب توزيع طول الوتر، وهو طريقة أخرى لوصف خصائص المسام غير المتجانسة، من صور الأشعة المقطعية الدقيقة ثلاثية الأبعاد ومقارنتها بالطريقة التقليدية. كما تم استخدام RapidAir 457، وهو محلل فراغ هوائي آلي، كمرجع، مع مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها كميًا ونوعيًا باستخدام العديد من خوارزميات تركيب المنحنيات. تم فحص العلاقة بين خصائص المسام والخصائص الميكانيكية للعينات، حيث تشير النتائج إلى أن توزيع حجم المسام الموصوف باستخدام توزيع طول الوتر أكثر فعالية من الطريقة التقليدية القائمة على الحجم. يمكن استخدام النتائج التي تم الحصول عليها للتحقيق في خصائص المواد والتنبؤ بها.

Translated Description (French)

Cette étude vise à étudier plus précisément la distribution de la taille des pores des vides d'air dans les matériaux à base de ciment. À cette fin, des images de tomodensitométrie (micro-CT) ont été utilisées pour décrire la structure interne des matériaux cibles, sans les endommager. Avec les données obtenues et les techniques d'imagerie utilisées, les structures des pores des échantillons ont été visualisées en 3D, les distributions de la taille des pores étant étudiées à l'aide d'une méthode basée sur le volume. La distribution de la longueur de corde, une autre approche pour décrire les caractéristiques des pores hétérogènes, a été calculée à partir d'images micro-CT 3D et comparée à la méthode conventionnelle. Un RapidAir 457, un analyseur de vide d'air automatisé, a également été utilisé comme référence, les résultats obtenus étant comparés quantitativement et qualitativement à l'aide de plusieurs algorithmes d'ajustement de courbe. La corrélation entre les caractéristiques des pores et les propriétés mécaniques des échantillons a été examinée, les résultats indiquant que la distribution de la taille des pores décrite en utilisant la distribution de la longueur de corde est plus efficace que la méthode conventionnelle basée sur le volume. Les résultats obtenus peuvent être utilisés pour étudier et prédire les propriétés des matériaux.

Translated Description (Spanish)

Este estudio tiene como objetivo investigar con mayor precisión la distribución del tamaño de poro de los huecos de aire en materiales a base de cemento. Para este propósito, se utilizaron imágenes de tomografía microcomputarizada (micro-CT) para describir la estructura interna de los materiales objetivo, sin dañarlos. Junto con los datos obtenidos y las técnicas de imagen utilizadas, las estructuras de poro de las muestras se visualizaron en 3D, investigándose las distribuciones de tamaño de poro mediante un método basado en volumen. La distribución de longitud de cuerda, otro enfoque para describir las características de poros heterogéneos, se calculó a partir de imágenes 3D de micro-CT y se comparó con el método convencional. También se utilizó como referencia un RapidAir 457, un analizador automatizado de huecos de aire, y los resultados obtenidos se compararon cuantitativa y cualitativamente utilizando varios algoritmos de ajuste de curvas. Se examinó la correlación entre las características de los poros y las propiedades mecánicas de las muestras, y los resultados indicaron que la distribución del tamaño de los poros descrita mediante la distribución de la longitud de la cuerda es más efectiva que el método convencional basado en el volumen. Los resultados obtenidos se pueden utilizar para investigar y predecir las propiedades del material.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مقارنة بين توزيعات حجم المسام للخرسانة مع جرعات خليط احتجاز الهواء المختلفة باستخدام طرق التصوير ثنائية وثلاثية الأبعاد
Translated title (French)
Comparaison des distributions de la taille des pores des bétons avec différents dosages d'adjuvants d'entraînement de l'air en utilisant des approches d'imagerie 2D et 3D
Translated title (Spanish)
Comparación de las distribuciones de tamaño de poro de los hormigones con diferentes dosis de mezcla que arrastran el aire utilizando enfoques de imágenes 2D y 3D

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3005378974
DOI
10.1016/j.matchar.2020.110182

Is supplement to
https://openalex.org/W4287332183 (Other)
https://openalex.org/W4281616442 (Other)
https://openalex.org/W3215212221 (Other)
https://openalex.org/W3159818711 (Other)
https://openalex.org/W2883093918 (Other)
https://openalex.org/W2753058862 (Other)
https://openalex.org/W2407141488 (Other)
https://openalex.org/W2351864507 (Other)
https://openalex.org/W2070360846 (Other)
https://openalex.org/W2042398445 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1528984496
  • https://openalex.org/W1589491906
  • https://openalex.org/W1605670451
  • https://openalex.org/W1787512016
  • https://openalex.org/W1972985484
  • https://openalex.org/W1973888660
  • https://openalex.org/W1976159861
  • https://openalex.org/W1979423765
  • https://openalex.org/W1999294775
  • https://openalex.org/W2010832693
  • https://openalex.org/W2011848020
  • https://openalex.org/W2021518932
  • https://openalex.org/W2077638690
  • https://openalex.org/W2093483240
  • https://openalex.org/W2093584384
  • https://openalex.org/W2123578461
  • https://openalex.org/W2133059825
  • https://openalex.org/W2136622254
  • https://openalex.org/W2337586809
  • https://openalex.org/W2362837492
  • https://openalex.org/W2405985601
  • https://openalex.org/W2504619654
  • https://openalex.org/W2511387631
  • https://openalex.org/W2523424113
  • https://openalex.org/W2593788540
  • https://openalex.org/W2611063505
  • https://openalex.org/W2616827496
  • https://openalex.org/W2620108800
  • https://openalex.org/W2767142146
  • https://openalex.org/W2769145340
  • https://openalex.org/W2788137483
  • https://openalex.org/W2792330632
  • https://openalex.org/W2794176336
  • https://openalex.org/W2909833760
  • https://openalex.org/W2932105057