分子动力学理论研究初始缺陷对水泥基材料性能的影响
2020-04-21王鑫鹏侯东帅李绍纯金祖权苗吉军
硅酸盐通报 2020年3期
张 伟,王 攀,王鑫鹏,尹 兵,张 悦,侯东帅,李绍纯,金祖权,苗吉军
(青岛理工大学土木工程学院,青岛 266033)
0 引 言
随着经济的快速发展,以混凝土为代表的水泥基材料因为其原材料广泛、抗压强度高、价格低廉,在近几十年来已成为主要的建筑材料。然而,相比于其他类型的材料,水泥基材料的制造造成了大量二氧化碳的排放[1]。据估计,水泥工业产生的二氧化碳约占人类产生的二氧化碳的5%~7%,阻碍了混凝土工业和环境的可持续发展。除此之外,水泥基材料的脆性和较低抗拉强度等缺点都限制了其应用[2]。为此,一种较好的解决方法是改善水泥基材料的抗拉强度,达到使用更少的材料实现相当的力学性能的目的。
但实际上,由于施工水平、养护条件、环境等影响,水泥基材料在承受荷载之前,其内部结构就存在一定的初始缺陷。这些初始缺陷对水泥基材料的力学性能和耐久性都会造成很大的影响。近年来,国内外很多学者对此进行了研究。在宏观试验方面,李曙光等[3]制备了不同龄期的混凝土试件,并通过扫描电镜(SEM)、压汞试验研究了混凝土初始缺陷的内在机理。史帅帅等[4]在混凝土试件中引入不同含量的引气剂来模拟不同的缺陷程度,试验结果表明,随着初始缺陷程度的增加,混凝土抗拉强度降低,但峰值应变基本保持不变。在计算模拟方面,邓朝莉等[5]用两步等效法建立了混凝土预测模型,并研究了不同缺陷程度对混凝土强度和弹性模量的影响。……
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