水泥石微觀結(jié)構(gòu)力學(xué)性能模擬.pdf

1、混凝土在細(xì)觀層次下主要由以下三部分組成:骨料、水泥石及兩者之間的界面過渡區(qū)。水泥的水化過程及水泥石微觀結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的模擬近些年來取得了一定的研究成果，但是由于水泥石微觀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，還不能很好的模擬出水泥的水化過程和水泥石在微觀結(jié)構(gòu)下的力學(xué)性能。對于水泥石產(chǎn)生強(qiáng)度的微觀力學(xué)機(jī)理研究的不夠透徹，這對于用有限元法來模型水泥石的微觀結(jié)構(gòu)都帶來一定的困難。
　　 本文主要通過兩種計算軟件模擬水泥石微觀結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，首先是NIST（美國

2、國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院）的水泥水化軟件CEMHYD3D，通過它可以生成一個不同尺度上的三維水泥石微觀結(jié)構(gòu)，可以定性的推測和預(yù)測水泥石的力學(xué)性能;然后，對于水泥石微觀結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能的計算通過有限元軟件ABAQUS進(jìn)行模擬。本文以水泥石微觀結(jié)構(gòu)的計算機(jī)模擬為中心，主要作了以下一些研究工作:
　　 (1)對目前國內(nèi)外水泥石微觀結(jié)構(gòu)的計算機(jī)模擬方法進(jìn)行總結(jié)，研究水泥水化的過程以及水化形成后的水泥石的力學(xué)性能。
　　 (2)通過水化

3、軟件CEMHYD3D模擬水泥水化過程中的放熱、水化程度、及其它的一些水化參數(shù)等，形成一個水泥石三維微觀結(jié)構(gòu)，可描述水化產(chǎn)物的不均勻分布，根據(jù)水化產(chǎn)物含量描述水泥石微觀結(jié)構(gòu)的演化過程、空隙分布等。
　　 (3)建立CEMHYD3D與ABAQUS軟件的接口，將水化模擬得到的水泥石微觀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)入有限元軟件ABAQUS，設(shè)定不同水化產(chǎn)物的材料本構(gòu)關(guān)系和破壞準(zhǔn)則，通過Explicit分析模式模擬微觀結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度的大小、破壞過程，進(jìn)而研究水泥