非规则水泥颗粒水化和孔隙结构表征的数值模拟

摘要

为了描述和重构水泥颗粒真实不规则的颗粒形态,更好地理解水泥基材料水化过程、微观结构演变和力学性能变化,基于离散方法和元胞自动机理论的中心生长模型开发了一种不规则颗粒重构方法,构建了水泥粒子形状库,并将不规则水泥颗粒引入CEMHYD3D模型中,建立了非规则水泥颗粒的水化模型,分析了颗粒形状对水化进程和孔隙特征参数的影响规律。结合数值模型与实验值或解析模型比对,发现非规则水泥颗粒提高了水化模型的可靠性和精确度;非球形基模型的总孔隙率和孔径范围均小于球形基模型,而非球形基微结构的各类孔隙比表面积均大于球形基模型。