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基于碱—铝硅酸盐胶凝材料的新型轻骨料混凝土细观损伤研究

周名军

  目前无论是普通混凝土还是轻骨料混凝土,大都采用水泥作为胶凝材料,总所周知,水泥在生产过程中产生大量的二氧化碳、硫化物、氢化物等有害气体,对环境污染严重。基于此,本课题组研制了一种新型的胶凝材料——碱-铝硅酸盐胶凝材料,它具有较高的强度、较好的耐酸碱腐蚀性、耐高温性能、快硬固化性能及较低的生产能耗,是一种新型的绿色生态环保胶凝材料。基于碱-铝硅酸盐胶凝材料,本课题组选用轻骨料制备了一种具有轻质、高强、耐久性优良、工作性能好的轻骨料混凝土。本文以基于碱-铝硅酸盐胶凝材料的轻骨料混凝土为研究背景,从细观角度对其展开研究。 从细观层次上将这种轻骨料混凝土视为由轻骨料、浆体、界面组成的三相非均质复合材料,在分析轻骨料混凝土细观结构原理的基础上,通过FORTRAN语言编程实现圆形骨料、椭圆形骨料、五边形骨料三类轻骨料随机分布细观结构模型的坐标数据,再用ANSYS提供的二次开发工具APDL编程调用坐标数据生成细观结构模型,并用UIDL语言开发用户图形界面。从基于碱-铝硅酸盐胶凝材料的轻骨料混凝土内部缺陷分布的随机性出发,结合损伤力学理论,建立了轻骨料混凝土单轴压缩下的损伤本构模型,然后通过自编程序实现耦合损伤来模拟轻骨料混凝土损伤演化过程,分析各相力学参数均质度、轻骨料含量、轻骨料形状及试件尺寸等因素对轻骨料混凝土宏观强度的影响规律。并通过轻骨料混凝土单轴压缩实验,验证本文数值模拟方法的可行性及正确性。……   
[关键词]:轻骨料混凝土;细观损伤;本构模型;损伤机理;有限元
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中南大学2011年