基于细观力学模型的混凝土弹性模量研究

摘要

弹性模量是混凝土的重要力学性能之一，是混凝土结构设计中所必须用到的参数。本文在细观力学模型的基础上，建立了水泥石、砂浆、混凝土弹性模量与各组分之间的定量关系，提出了改变混凝土弹性模量的合理方法。主要内容包括：
　　1.阐述了细观力学的理论基础及研究方法，概述了不同研究方法的优劣，明确了本文所采用的研究方法。
　　2.通过所采用的基本细观力学模型推导出弹性模量的表达式，并进行了不同模型之间的比较。只要粒子相体积含量超过1/4， HaP C PE并?EC串?E并?E?E串。
　　3.针对细观力学模型中不同的参数及我国对弹性模量测定的现有规范，确定了试验方法。将几组试样采用不同模型的理论计算值与试验结果对比，得出了各个模型的合适程度及适用范围。对于骨料弹性模量较大时，采用Hashin模型比较合适，在骨料体积率为0.3-0.6时误差均在7％以内；对于骨料弹性模量较小时，采用Counto串联模型较为合适。
　　4.比较了混凝土弹性模量计算时，采用分级计算法及合并计算法的不同。混凝土中粗细集料弹性模量相差较大时，采用分级计算法较为合适。
　　5.将混凝土看作由砂浆及粗骨料组成的两相复合材料，在模型合适的基础上，讨论了改变混凝土弹性模量的有效方法。对于普通混凝土，增加混凝土弹性模量的最优方法是增加基体相即砂浆基质的弹性模量，其次为增大粗骨料体积率，再次为增大骨料弹性模量。对于轻骨料混凝土，三种方式无太大差别。
　　混凝土的性能包括很多方面，各种性能中存在一定的矛盾，一种性能的提高可能是以其它性能的降低为代价。过去的研究中多以试验为主，无法找出定量关系。细观力学为混凝土性能的定量分析提供了研究方法，只有在建立混凝土性能与各影响因素之间的定量化关系后，才能更好实现混凝土性能的优化，即多性能之间的协调。

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第1章 绪论

1.1.研究背景与意义

1.2混凝土细观结构特点

1.3细观力学研究方法

1.4混凝土弹性模量研究

1.5本文的主要研究工作

第2章 细观力学模型及理论推导

2.1基本细观力学模型

2.2弹性模量关系式推导

2.3各种模型之间的比较

2.4本章小结

第3章 试验材料及试验方法

3.1 试验材料

3.2 试验方法

3.3试验方案

第4章 普通混凝土弹性模量分析

4.1水泥石弹性模量分析

4.2砂浆弹性模量分析

4.3混凝土弹性模量

4.4本章小结

第5章 陶粒混凝土弹性模量分析

5.1陶粒混凝土配合比及试验结果

5.2 试验结果分析

5.3本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果