Cement paste morphologies and effective diffusivity: using the Lattice Boltzmann method

Abstract

A novel explicit modelling framework based upon correlated random field and level-set methods is presented and applied to cement paste hydration. Focus is then made on effective diffusive properties prediction through numerical homogenisation, using the Lattice Boltzmann method, exploring the stability limits and performance of this method for heterogeneous media. Une méthode originale de création de morphologies de pâtes de ciment en cours d’hydratation à l’aide d’excursions de champs aléatoires corrélés est introduite. On présente ensuite le calcul des propriétés diffusives effectives homogénéisées de ces pâtes à l’aide de la Méthode de Boltzmann sur gaz réseau, les limites de stabilité et de performances associées à cette méthode pour les matériaux hétérogènes, ainsi qu’une application aux pâtes de ciment en cours d’hydratation.

Keywords:

• morphology
• correlated random fields
• level-set method
• cement paste
• diffusivity
• Lattice Boltzmann

AMS Subject Classifications:

• morphologies
• champs aléatoires corrélés
• méthodes level-set
• pâte de ciment
• diffusivité
• LBM

Notes

No potential conflict of interest was reported by the authors.