基于水泥水化模拟的水泥石水渗透系数预测

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1、硕士学位论文论文题目：基于水泥水化模拟的水泥石水渗透系数预测作者姓名吴芬指导教师郑建军教授学科专业土木工程所在学院建筑工程学院提交日期2015年4月AThesissubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterofEngineeringCementHydrationSimulationBasedPredictionoftheWaterPermeabilityofCementPasteWrittenbyWuFenMajorSubject:StructuralEngineering

2、Supervisor:Prof.ZhengJianjunCollegeofCivilEngineeringandArchitectureZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310014,PRChinaApril2015浙江工业大学学位论文原倒性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加レッ标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的

3、研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：处、曰期：片辟月７曰学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密〇／＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）作者

4、签名：日期：户年／月气日一导师签名：日期《年／月今Ｐ日浙江工业大学硕士学位论文摘要基于水泥水化模拟的水泥石水渗透系数预测摘要混凝土水渗透性是钢筋混凝土结构耐久性评估和设计的一个关键指标，它取决于混凝土细观结构特征。本文通过计算机模拟重构水泥石微观结构，结合渗透理论预测水泥石水渗透系数。主要进行了以下三方面的研究：根据水泥水化基本原理，模拟水泥水化全过程，将水化度模拟结果与文献中的试验数据比较，初步验证了本文方法的有效性。定量评价了水灰比、最小水泥颗粒直径、最大水泥颗粒直径和温度对水化度的影响。利用模拟所得的水泥石微观结构，分析了水泥石毛细孔

5、结构特性。根据孔隙率和内表面积的计算机模拟方法，定量评价了水灰比、最小水泥颗粒直径、最大水泥颗粒直径和温度对孔隙率和内表面积的影响。结果表明，毛细孔隙率随着水灰比、最小水泥颗粒直径和最大水泥颗粒直径的减小而减小，但随着温度的降低而增大。对于水化28d的水泥石，内表面积随着水灰比的减小而减小，但随着最小、最大水泥颗粒直径的减小和温度的降低而增大。提出了毛细孔孔径尺寸分布的计算机模拟方法，讨论了水灰比和最大水泥颗粒直径对孔径尺寸分布的影响。根据多孔材料的渗透原理和水泥石各向同性的渗透模型，讨论了i浙江工业大学硕士学位论文摘要修正的Kozeny-Carma

6、n方程，发现此修正方程仅适用于毛细孔隙率大于临界值的情况。然后修正一般有效介质理论的求解过程，讨论毛细孔隙率小于临界值时水泥石水渗透系数的预测，与格子波尔兹曼模型所模拟的结果比较初步验证了该方法的有效性。结果表明，在水泥水化过程中，水渗透系数随着毛细孔隙率的减小而减小，当毛细孔隙率小于临界值时，水渗透系数急剧下降。对于给定的水灰比，水泥石水渗透系数随着水化度的增大而减小。对于给定的水化度，水渗透系数随着水灰比、最小水泥颗粒直径和最大水泥颗粒直径的减小而减小。关键字：水泥石；水泥水化模拟；水渗透系数；毛细孔隙率；比表面积；孔尺寸分布ii浙江工业大学硕士

7、学位论文ABSTRACTCEMENTHYDRATIONSIMULATIONBASEDPREDICTIONOFTHEWATERPERMEABILITYOFCEMENTPASTEABSTRACTThewaterpermeabilityofconcreteisakeyindexforthedurabilityassessmentanddesignofreinforcedconcretestructureanditdependsonthecharacteristicsofthemesoscopicstructureofconcrete.Themicrostr

8、uctureofcementpasteisreproducedinthisthesis.Thetheoryo