混凝土细观组织结构的计算机模拟及其应用前景

来源 :中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会第五届学术讨论会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:arthurpzl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文介绍了一种新颖的设计并模拟混凝土细观组织结构的技术流程框架,为混凝土耐久性的研究和发展提供一种新思路.文中建立了一个随机的、基于数字化影像基础的(DIBM)模型,通过计算机模拟,将混凝土的整个拌制过程,特别是水泥的水化过程在计算机上进行生动的可视化仿真.这一随机模型依据元胞自动机(Cellular Automata)技术,对水泥水化过程中各不同阶段的细观组织结构进行模拟、分析计算,从而得到水泥熟料中组成物的水化程度、各种水化产物所占的体积份额、硬化水泥石的孔隙率以及孔的分布情况等,并可以据此预测混凝土硬化后的性能.
其他文献
现有之混凝土坍度试验法(ASTM C143)是以最终坍度来评估新拌混凝土的工作性,此试验法对高流动混凝土的流动过程与性质,并无法作完整的描述.本系已成功改良ASTM坍度试验法,设计建構一数位化坍流量测系统,可完整描述流體的流动历程,據以计算坍流速度.本文连用数位化坍流量测系统进行新拌混凝土坍流行为试验,以探析高流动混凝土的流动特質,结果顯示,高流動性混凝土的坍度、坍流度會随着粗骨材含量之增加而减小
通过对21组抗压强度达56.3MPa~164.9MPa的高强/超高强混凝土棱柱体单轴受压下的性能研究,回归得出了轴压强度、峰值应变与抗压强度的关系式;同时,引入修正系数k,实现了不同强度等级混凝土应力应变曲线上升段关系式的统一.研究发现,修正系数k随混凝土抗压强度提高而逐渐由0增大至接近1,这与应力应变上升段曲线由抛物线向直线过渡的结论一致.当k=0时,该模型与Hognestad公式一致.通过混凝
在水泥砂浆中掺加一定量的苯丙乳液、聚醋酸乙烯乳液、甲基纤维素、乳胶和硅粉,可以提高水泥砂浆的损耗因子和储存模量,但是这些掺和料对混凝土长期性能的影响值得研究.本文选取了能分别体现自增强阻尼混凝土抗冻融能力、抗氯离子渗透能力和抗渗能力的4个指标(剥落量、耐冻融系数、通过电量和渗水深度)作为影响因素,在试验的基础上,应用模糊综合评定的方法评定了自增强阻尼混凝土的耐久性,为今后混凝土耐久性的综合评估提供
在塑性收缩的作用下,高强混凝土比普通混凝土更易产生裂缝.本文的目的在于找出自密实混凝土中影响塑性收缩的因素.文中采用不同的试验方法,测量了不同组成自密实混凝土的塑性收缩、孔隙水压力和超声波在试件中的速度.结果表明超声波可以作为测量混凝土凝结信息的一种工具;孔隙水压力受养护条件和配合比等因素的影响是产生塑性收缩的主要原因之一.对这些现象的试验研究有助于了解塑性收缩的机理.
目前我国混凝土用量极大,而天然砂资源又逐渐枯竭,应用人工砂是大势所趋,为解决此问题,作者开展了用机制砂和石屑配制高强高性能混凝土的研究.研究表明将石屑与特细砂复合,或机制砂与特细砂复合,作为混凝土的细集料,可以配制出流动性能优良,抗压强度达70~120MPa的高强高性能混凝土,是一种新的高性能混凝土原材料.
火灾能对混凝土结构造成严重的损伤与破坏,能引起混凝土爆裂剥落.混凝土爆破剥落与混凝土强度、混凝土混合料的组成、火灾作用的时间及最高温度等有关,它是混凝土温度应力、蒸汽压力、材料热解等一系列因素耦合作用的结果.爆裂后钢筋外露下沉,构件挠度增加,应采取可靠的措施进行加固处理.本文总结分析了混凝土爆裂的机理、影响因素及其危害,提出了自流平混凝土进行补强加固的方法,讨论了自流平混凝土加固受火灾作用发生爆裂
通过对增钙粉煤灰高性能混凝土工作性、强度发展规律、抗水冻与抗盐冻性能、抗渗性、收缩性能、掺增钙粉煤灰水泥水化热等指标的试验研究,确定了增钙粉煤灰高性能混凝土的技术参数,为增钙粉煤灰的应用技术提供了试验依据,并对增钙粉煤灰作为混凝土掺和料在高性能混凝土中的应用提出了新观点.
采用正并试验法分析了影响碳纤维砂浆电阻率和抗压强度的四个因素:砂胶比、水灰比、纤维掺量和分散剂掺量的作用效果.结果表明:碳纤维砂浆的电阻率和抗压强度不但受到纤维掺量的影响,还受到与基体相关的三个因素:砂胶比、水灰比和分散剂掺理的显著影响;四个因素对电阻率和抗压强度两个指标的作用次序是相同的,其中水灰比是主要因素,其次是分散剂掺量、砂胶比、纤维掺量;正交试验是研究多笥能指标受多因素影响的碳纤维砂浆的
通过16根集中荷载作用下超高强混凝土有腹筋简支梁抗剪性能的试验,描述了试件梁的破坏过程及破坏形态,讨论了混凝土强度、剪跨比、配箍特征值对试件梁抗剪强度的影响.在试验结果与已有的几个抗剪强度计算公式计算值比较的基础上,提出了集中荷载作用下超高强混凝土有腹筋简支梁抗剪强度的建议计算公式.
钢管混凝土拱桥在成拱过程中,必然在拱圈钢管混凝土构件中产生初始应力,对于这些初始应力是否影响结构安全,专家们则各执己见.本文结合巫峡长江大桥工程实践,开展了初始应力对钢管混凝土结构极限承载力影响的试验研究.结果表明:钢管初始应力对结构承载力影响甚微,而管内混凝土初始应力则明显提高了结构承载力.这消除了人们对初始应力影响的担忧.