生态多孔混凝土孔隙结构数值模拟计算方法

发布时间：2020-06-26 10:18

【摘要】：生态多孔混凝土(Ecological Porous Concrete)作为一种环境友好型混凝土,在城市停车场、人行道、防护工程等领域得到了广泛的应用,在缓解城市大雨内涝、热岛效应、调节城市生态平衡、美化城市环境等方面发挥重要作用。其配制技术与结构特征是以水泥砂浆作为胶凝材料,以粗骨料作为架构材料,形成内部具有连续孔隙的镂空骨架结构的混凝土结构体系。目前,我国对于生态多孔混凝土的配合比设计、物理力学性能、与植物的相容性等其它宏观性能方面的研究已取得一定成果,但对其特殊、复杂的内部孔隙结构与宏观性能之间关系的研究还有待完善或深入。本文结合已有的研究成果,在普通混凝土细观层次研究的基础上,选用单一级配粒径碎石(19～26.5mm),掺入少量的天然河砂,制备一定数量的生态多孔混凝土立方体标准试件与圆柱体试件,进行孔隙率测试与抗压强度试验;借助医用CT扫描仪、岩石切割机等设备,以及数字图像处理技术、PHOTOSHOP、MATLAB、IMAGE PRO PLUS、IMAGE J等软件,分别通过连续分层切片与CT扫描技术的方法,对生态多孔混凝土的孔隙结构特征进行分析研究,测定并比较分析其孔隙大小、图像分析孔隙率、孔隙结构的分形维数,建立生态多孔混凝土孔隙结构特征与分形维数之间的关系;利用医用CT扫描获取的生态多孔混凝土立方体标准试件的30层骨料与孔隙的图像信息,基于ANSYS软件的APDL语言,选用SOLID65单元,采用体绘制方法,建立生态多孔混凝土立方体标准试件的三维有限元模型,并选用合适的非线性本构方程,模拟其受压破坏的过程,探讨其破坏机理。
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU37
【图文】：

生态多孔混凝土孔隙结构数值模拟计算方法逡逑■Ｖ逡逑图２．１强制式单卧轴混凝土搅拌机逦图２．２新拌生态多孔混凝土逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｔｈｅ邋ｓｉｎｇｌｅ邋ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ－ａｘｉｓ邋ｆｏｒｃｅｄ邋ｍｉｘｅｒ逦Ｆｉｇ．２．２邋Ｔｈｅ邋ｆｒｅｓｈ邋ｇｒｅｅｎ邋ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ邋ｃｏｎｃｒｅｔｅ逡逑ｍｔｒｎｍＦ＾邋＾邋ｓ邋Ｉ邋ｉ逡逑，kaｉｊｐｓＮＩｍ逡逑图２．３生态多孔混凝土试件逡逑Ｆｉｇ．２．３邋Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ邋ｐｏｒｏｕｓ邋ｃｏｎｃｒｅｔｅ邋ｓｐｅｃｉｍｅｎ逡逑２．２生态多孔混凝土性能研究逡逑生态多孔混凝土的物理力学性能、植生性能、耐久性能等性能均以生态多孔逡逑混凝土的孔隙率及抗压强度为基础，因此，本节主要通过生态多孔混凝土的孔隙逡逑率测试及抗压强度试验来研究生态多孔混凝土的孔隙率及抗压强度。逡逑２．２．１生态多孔混凝土孔隙率测试逡逑２．２．１．１试验方法逡逑生态多孔混凝土的内部孔隙特征有两种常见的形式：开口孔隙与闭合孔隙。逡逑开口孔隙是指与外界相连通的细小孔隙；闭合孔隙是指在生态多孔混凝土内部的逡逑１５逡逑

■Ｖ逡逑图２．１强制式单卧轴混凝土搅拌机逦图２．２新拌生态多孔混凝土逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｔｈｅ邋ｓｉｎｇｌｅ邋ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ－ａｘｉｓ邋ｆｏｒｃｅｄ邋ｍｉｘｅｒ逦Ｆｉｇ．２．２邋Ｔｈｅ邋ｆｒｅｓｈ邋ｇｒｅｅｎ邋ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ邋ｃｏｎｃｒｅｔｅ逡逑ｍｔｒｎｍＦ＾邋＾邋ｓ邋Ｉ邋ｉ逡逑，kaｉｊｐｓＮＩｍ逡逑图２．３生态多孔混凝土试件逡逑Ｆｉｇ．２．３邋Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ邋ｐｏｒｏｕｓ邋ｃｏｎｃｒｅｔｅ邋ｓｐｅｃｉｍｅｎ逡逑２．２生态多孔混凝土性能研究逡逑生态多孔混凝土的物理力学性能、植生性能、耐久性能等性能均以生态多孔逡逑混凝土的孔隙率及抗压强度为基础，因此，本节主要通过生态多孔混凝土的孔隙逡逑率测试及抗压强度试验来研究生态多孔混凝土的孔隙率及抗压强度。逡逑２．２．１生态多孔混凝土孔隙率测试逡逑２．２．１．１试验方法逡逑生态多孔混凝土的内部孔隙特征有两种常见的形式：开口孔隙与闭合孔隙。逡逑开口孔隙是指与外界相连通的细小孔隙；闭合孔隙是指在生态多孔混凝土内部的逡逑１５逡逑

【参考文献】

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本文编号：2730175