水泥水化過程及三維細觀結(jié)構的計算機模擬.pdf

1、本文介紹了一種新穎的設計并模擬水泥材料細觀組織結(jié)構的技術流程框架，針對水泥水化過程建模的特殊性提出了一種以數(shù)字圖像為基礎、忽略化學反應細節(jié)、結(jié)合元胞自動機理論的新的建模方法，為水泥材料耐久性的研究與發(fā)展提供一種新思路。 本文所建立的水化模型中，以計算機的圖像像素代表水泥顆粒，每一種物相有唯一的身份標識，并且可以規(guī)定其大小和數(shù)量，并隨機的放置在任意的位置；對水化模型中每一種物相的身份標識賦予特定的顏色信息，在模擬過程中用不同的顏色

2、對不同的物相進行區(qū)分，達到定性與定量計量的結(jié)合。 針對上述模型編制軟件以CemtureShop，可以模擬任意水灰比的水泥與水的混合過程，通過計算機模擬，將水泥材料的整個拌制過程，特別是水泥的水化過程在計算機上進行生動的可視化仿真。該軟件依據(jù)元胞自動機(cellular Automata)技術，對水泥水化過程中各個不同階段的細觀組織結(jié)構進行模擬、分析、計算，從而得到水泥熟料中各組成物的水化程度、各種水化產(chǎn)物的百分含量、水泥石的孔隙

3、率以及孔的分布情況等等，并可以據(jù)此預測水泥材料硬化后的抗壓強度。通過對五種水泥基本性能參數(shù)的分析與計算，計算機模擬并預測得到各種水泥在不同齡期的細觀組織結(jié)構與抗壓強度。 運用軟件CemtureShop設計者可以在計算機上進行細觀組織結(jié)構設計試驗，在得到某種水泥的顆粒分布情況、氧化物含量情況的基礎上，可以快速對某種配合比條件下，該種水泥任意齡期的細觀組織結(jié)構進行模擬并預測其抗壓強度，克服了手工試驗強度大、周期長的缺點，并預測該材料