一种混凝土几何曲折度预测方法
摘要文本
本申请涉及借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料技术领域，提供一种混凝土几何曲折度预测方法。该方法首先利用水泥颗粒形状因子和水灰比的影响修正系数对预先构建的理想形状下硬化水泥浆体的几何曲折度模型进行一次修正，然后利用硬化水泥浆体的曲折度模型，根据砂浆中规则砂粒的形貌特征和排列方式，构建砂浆的几何曲折度模型、混凝土的几何曲折度模型；接着，使用骨料颗粒形状因子对砂浆的几何曲折度模型、混凝土的几何曲折度模型进行二次修正，得到修正后的混凝土的几何曲折度模型。该方法在建模过程中充分考虑了水化产物、骨料形貌特征、水化程度等多种因素对孔隙结构的影响，提高了混凝土的几何曲折度预测精度。
申请人信息
- 申请人:石家庄铁道大学; 东南大学
- 申请人地址:050043 河北省石家庄市北二环东路17号
- 发明人: 石家庄铁道大学; 东南大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种混凝土几何曲折度预测方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311666232.6 |
| 申请日 | 2023/12/7 |
| 公告号 | CN117393088B |
| 公开日 | 2024/3/12 |
| IPC主分类号 | G16C60/00 |
| 权利人 | 石家庄铁道大学; 东南大学 |
| 发明人 | 孙国文; 郑皓睿; 蒋金洋; 王凤娟; 刘志勇; 李兴忠 |
| 地址 | 河北省石家庄市长安区北二环东路17号; 江苏省南京市江宁区东南大学路2号 |
专利主权项内容
1.一种混凝土几何曲折度预测方法，其特征在于，所述混凝土由孔隙、砂浆和规则石料颗粒组成，所述砂浆由孔隙、硬化水泥浆体和规则砂粒组成，包括：利用硬化水泥浆体的曲折度模型，根据砂浆中规则砂粒的形貌特征和排列方式，构建砂浆的几何曲折度模型；其中，所述硬化水泥浆体的曲折度模型是通过使用水泥颗粒形状因子和水灰比的影响修正系数对预先构建的理想形状下硬化水泥浆体的几何曲折度模型进行一次修正得到的；所述理想形状下硬化水泥浆体的几何曲折度模型通过未水化水泥颗粒的曲折度和完全水化水泥颗粒的曲折度来表达；基于所述砂浆的几何曲折度模型，根据混凝土中的规则石料颗粒的形貌特征和排列方式，构建混凝土的几何曲折度模型；使用实际形貌下骨料颗粒的形状因子对所述砂浆的几何曲折度模型、所述混凝土的几何曲折度模型进行二次修正，得到修正后的混凝土的几何曲折度模型；所述骨料颗粒包括砂粒和石料颗粒；所述硬化水泥浆体的曲折度模型的表达式为：
，式中，、/>分别为硬化水泥浆体中孔隙的上下限曲折度；/>、/>分别为未水化水泥颗粒和完全水化水泥颗粒的形状因子；/>、/>分别为理想状态下未水化水泥颗粒中孔隙的上下限曲折度；/>、/>分别为理想状态下完全水化水泥颗粒中孔隙的上下限曲折度；/>为硬化水泥浆体的水化程度，/>为水化龄期；/>为水灰比的影响修正系数；所述砂浆的几何曲折度模型的表达式为：
，式中，、/>分别为未经二次修正的砂浆中孔隙的上下限曲折度；/>为硬化水泥浆体中孔隙的几何曲折度；/>为砂浆中砂粒的平均直径；/>为砂浆中砂粒之间的平均间隙；砂浆中砂粒之间的平均间隙与砂浆中砂粒的平均直径/>的比值是根据砂粒的代表性单元中砂粒的体积分数计算得到的，其计算公式如下：
，式中，为代表性单元中砂粒的体积分数；混凝土的几何曲折度模型的表达式为：
，式中，、/>分别为未经二次修正的混凝土中孔隙的上下限曲折度；/>为砂浆的几何曲折度；/>为混凝土中石料颗粒的体积分数；所述修正后的混凝土的几何曲折度模型的表达式为：
，
，式中，、/>分别为砂浆的上下限曲折度；/>、/>分别为混凝土的上下限曲折度；、/>分别为骨料颗粒中砂粒、石料颗粒的形状因子；/>、/>分别为未经二次修正的砂浆中孔隙的上下限曲折度；/>、/>分别为未经二次修正的混凝土中孔隙的上下限曲折度。