Karakterisering van de breuk van metselwerk in compressie met analyse van akoestische emissie en numerieke modellering

Metselwerk onder druk vertoont complexe structurele interacties tussen baksteeneenheden en mortelverbindingen, wat een echte uitdaging blijft om te begrijpen. De structurele respons is gerelateerd aan de relatieve mechanische eigenschappen van de stenen / blokken, de mortel en hun interface. In dit onderzoek zal experimentele en numerieke analyse worden toegepast om informatie af te leiden over de breukvoortgang in metselwerk onder druk. Een uitgebreid experimenteel onderzoeksprogramma omvat een reeks compressietests op metselmonsters die zijn ingedeeld in drie verschillende schalen, zoals (a) kleinschalige coupletten, (b) full-scale coupletten en (c) metselwerkwanden. Verschillende niet-destructieve testmethoden (NDT) zoals micro-CT, digitale beeldcorrelatie, akoestische emissie en numerieke methoden worden toegepast om voldoende informatie te verkrijgen over het triaxiale gedrag en breukmodi in metselwerk onder druk. Micro-CT wordt toegepast op kleinschalige metselwerkkoppelingen om de scheurinitiatie op microschaalniveau te bewijzen. Digitale beeldcorrelatie wordt toegepast op metselwerkkoppelingen op ware grootte om te valideren of er een sterk formaat- en vormeffect is op de scheurinitiatie en -uitbreiding. Een op AE gebaseerde testprocedure voor de schadequantificatie in metselwerk onder cyclische drukbelastingen is ontwikkeld. Limieten voor kritieke AE-schade van beton worden toegepast en gevalideerd in metselwerk. Het is de eerste keer dat deze AE-indices worden onderzocht in metselwerk. Eindige elementen micromodellen zijn ontwikkeld om de breukmodi in metselwerk te voorspellen onder compressie. De resultaten van het numerieke model worden vergeleken met experimentele resultaten en de invloed van materiaaleigenschappen op de breukmodi wordt ook uitgevoerd. Ten slotte biedt het karakteriseringsschema van metselwerkbreuk van gekoppelde NDT en numerieke methoden een gedetailleerd inzicht in de breukmodi in metselwerk onder druk. Ten slotte worden op basis van numerieke resultaten nieuwe limieten voor kritieke schade op basis van AE voorgesteld.