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PURPOSES : In this paper, the flow of construction material was simulated using computational fluid dynamics in a 2D axisymmetric condition to evaluate the effect of initial or varying material properties on the final shape of a specimen. METHODS : The CFD model was verified by using a well-known analytical solution for a given test condition followed by performing a sensitivity analysis to evaluate the effect of material properties on the final shape of material. Varying dynamic viscosity and yield stress were also considered. RESULTS : The CFD model in a 2D axisymmetric condition agreed with the analytical solution for most yield stress conditions. Minor disagreements observed at high yield stress conditions indicate improper application of the pure shear assumption for the given material behavior. It was also observed that the variation of yield stress and dynamic viscosity during curing had a meaningful effect on the final shape of the specimen. CONCLUSIONS : It is concluded that CFD modeling in a 2D axisymmetric condition is good enough to evaluate fluidal characteristics of material. The model is able to consider varying yield stress and viscosity during curing. The 3D CFD-DEM coupled model may be required to consider the interaction of aggregates in fluid.
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Adams MJ / 1997 / A Finite Element Analysis of the Squeeze Flow of an Elasto-Viscoplastic Paste Material / Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics 71:41~57
Coussot P / 1996 / Rheological Interpretation fo Deposits of Yield Stress Fluids / Journal fo Non-Newtonian Fluid Mechanics 66:55~70
Murata J / 1984 / Flow and Deformation of Fresh concrete / Mater. Constr 17:117~129
Roussel N, Coussot P. / 2005 / “Fifty-cent rheometer” for Yield Stress Measurements: From Slump to Spreading Flow / Journal of Rheology 49(3):705~718
Roussel N / 2005 / From Mini-cone Test to Abrams Cone Test: Measurement of Cement-based Materials Yield Stress using Slump Tests / Cement and Concretes Research 35:817~822
Coussot P / 1996 / Rheological Interpretation fo Deposits of Yield Stress Fluids / Journal fo Non-Newtonian Fluid Mechanics 66:55~70
Murata J / 1984 / Flow and Deformation of Fresh concrete / Mater. Constr 17:117~129
Roussel N, Coussot P. / 2005 / “Fifty-cent rheometer” for Yield Stress Measurements: From Slump to Spreading Flow / Journal of Rheology 49(3):705~718
Roussel N / 2005 / From Mini-cone Test to Abrams Cone Test: Measurement of Cement-based Materials Yield Stress using Slump Tests / Cement and Concretes Research 35:817~822
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