Beton is het meest gebruikte constructiemateriaal ter wereld. De uitvoering hangt echter passief af van de vloeibaarheid (reologie). Om tegenstrijdige reologische vereisten te verhelpen lanceerde SmartCast Actieve ReologieControle (ARC). Cementachtig stromingsgedrag is echter niet volledig verklaard, zeker tijdsafhankelijkheid en ARC. Aangezien stromingsmodellen met zulk gedrag ontbreken doelt dit proefschrift om tijdsafhankelijkheid en ARC te modelleren, adequaatheid te toetsen en fundamenteel inzicht te bieden in cementachtig ARC. De hoofdhypothese werd afgetoetst dat ARC gezien kan worden als een kinetisch inwendige structuur. Stroming van cementachtige pasta's in pijpleidingen werd onderzocht door pompproeven en een gevalideerd numeriek model ontwikkeld in OpenFOAM.
Ontwikkelde reologische kwantificatiemethoden dicht bij de beoogde ingenieurstoepassing volstaan om cementachtig stromingsgedrag macroscopisch te beschrijven. Dimensieloze getallen bieden inzicht in stromingsgedrag. Computationele stromingsdynamicasimulaties zijn gevalideerd en significant accuraat wanneer een degelijk meshontwerp, viscoplastische regularisatie en onderrelaxatie beschouwd worden. De hoofdhypothese werd aanvaard dat ARC, in vorm van magneto-reologie, opgevat kan worden door dynamische magneto-structuratie via de kinetische temporele evolutie van een inwendige structuur. Hoewel een bredere context bestaat voor ARC, staat het vooropgestelde meer algemene magneto-structuratie-model toe om ARC zowel kwalitatief als kwantitatief te staven. ARC toont immens potentieel voor verregaande, toekomstige ontwikkelingen met praktische relevantie. | |