粗骨料超高性能混凝土高温热工参数细观模拟与离散性分析

高温下粗骨料超高性能混凝土(CA-UHPC)的热工参数是该类结构工程抗火设计的基本数据,而热工参数离散性是构件层次耐火性能离散性的重要原因之一。为了研究CA-UHPC高温热工参数的取值规律及其离散性,在考虑钢纤维和骨料随机分布的细观几何模型的基础上,采用孔隙率随机场表征砂浆的非均质性,得到同时考虑夹杂相和砂浆双随机的细观几何模型;将基体高温热工参数和孔隙率关联,赋予各组分对应的高温热工参数,从而形成双随机细观传热模型;采用有限元方法对CA-UHPC高温下的热工参数进行了计算,并讨论不同组分参数变化等对高温热工参数取值和离散性的影响。研究结果表明:采用双随机细观模型可以更为合理地反映CA-UHPC的非均质特征,能很好地模拟由于砂浆非均质性引起的混凝土材料宏观热工参数的离散性;当各组分含量相同时,夹杂相和砂浆孔隙率的空间随机分布均对CA-UHPC宏观导热系数有明显影响,但对宏观密度和比热影响较小;采用考虑抽样试块各组分含量的随机性方法时,可以合理地模拟CA-UHPC试块宏观密度和比热的离散性。