[发明专利]硬化普通水泥净浆弹性模量多尺度预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及硬化普通水泥净浆弹性模量多尺度预测方法，属于水泥基材料技术领域。

背景技术

弹性模量是硬化水泥基材料的基本力学性能，是进行结构设计的最重要的参数之一。国内外研究者对水泥基材料宏观性能进行了大量的试验研究，试图阐明水泥基材料配合比、水泥用量、骨料等与宏观性能的定量关系。但不论是传统的通过荷载变形关系还是通过超声波等无损检测等测得的水泥基材料弹性模量的方法，耗时耗力且产生废弃物，同时由于原材料、配合比、环境条件、测试设备及测试方法以及试验人员操作技术等原因，给出的弹性参数离散性较大。

复合材料的总体性能取决于组成材料的性能、几何形态以及拓扑结构。硬化普通水泥净浆是相当复杂的非均匀多孔介质材料，其组成物质繁多，固、液、气三相共存，并且无序分布，这些物质分布的尺度范围广，从纳米到微米、毫米都有分布。多尺度模拟方法可以考虑不同尺度上的组成材料特征，实现从微观-细观-宏观的材料性能模拟，建立材料组成成分性能、微观结构与宏观性能之间的关系，并从根本上解释材料宏观性能的变化机理，这对于促进材料研究具有重大意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种硬化普通水泥净浆弹性模量的多尺度模型预测方法，可以根据原材料组分和水化产物的本质属性，基于水泥净浆微观结构，采用多尺度和均匀化方法确定硬化水泥净浆弹性模量，从而为水泥基材料力学、变形性能研究、数值仿真分析以及结构设计提供准确的弹性模量参数。

本发明具体采用以下技术方案：

硬化普通水泥净浆弹性模量多尺度模型预测方法，包括以下步骤：

步骤A、将硬化普通水泥净浆按照微观结构组成划分为不同尺度，不同尺度包含不同典型物相；

步骤B、获取硬化普通水泥净浆不同尺度中各个物相的体积百分含量；

步骤C、从最小尺度开始，采用向上逐步均匀化方法，按照以下公式依次计算硬化普通水泥净浆各尺度的弹性模量：

Ehomest=9μhomest3+μhomest/khomest,]]>

式中，为当前尺度的弹性模量，分别为该尺度体积模量和剪切模量，按照下述公式计算：