基于SEM-DIC耦合方法的混凝土界面过渡区孔隙率影响研究

混凝土界面过渡区(ITZ)是混凝土骨料与砂浆的交界区域,相比于砂浆,其具有更小的强度与弹性模量,难以直接观察测量.为了描述ITZ的损伤演化,通过原位加载压缩试验,结合扫描电镜获取特定试件的表面细观形貌,用数字图像相关(DIC)方法分析ITZ孔隙率信息并表征ITZ损伤.同时,根据孔隙等效模型进行有限元模拟,给出一种能直观表征混凝土ITZ损伤的方法.研究结果表明:ITZ损伤分布大致表现为骨料-ITZ边界处的快速增长以及ITZ-砂浆边界处的缓慢减小;ITZ的弹性模量与孔隙率之间呈负二次幂函数关系,大致上符合EMF理论;ITZ的损伤因子与孔隙率之间呈二次多项式函数关系;ITZ的损伤程度可由孔隙率来表征;考虑混凝土界面过渡区影响的有限元模拟结果与试验结果基本吻合,说明试验所得结论可靠,可为混凝土结构损伤演化提供部分理论参考与数据支持.

混凝土内部界面过渡区脱开过程的扩展有限元模拟

混凝土内部的界面过渡区是材料的薄弱环节,一定程度上制约了混凝土整体的宏观力学性能.在扩展有限元的框架下,嵌入界面过渡区的粘聚脱开行为,对于含界面过渡区的扩展单元,采用材料分区的积分方案,建立了能够反映界面过渡区特征的扩展有限元模型.通过与含cohesive单元的有限元计算结果相对比,验证了本文模型的可靠性.最后,将建立的扩展有限元模型应用到混凝土细观数值模拟中去,获得了混凝土试样内部界面过渡区脱开过程的应力和变形响应,探究了界面过渡区力学特性对混凝土宏观力学性能的弱化规律.

二次搅拌工艺对再生混凝土强度的影响研究

基于再生混凝土的研究进展,从再生骨料界面过渡区特点入手,分析了二次搅拌工艺的作用机理及对再生混凝土强度的影响,并进行了对比试验,表明二次搅拌工艺可以提高再生混凝土强度,从而为再生混凝土的研究提供参考。