混凝土凝結的案例
混凝土出現凝結時間異常的原因是什么？
正文如下：
混凝土在實際拌制的過程中，由于環境、天氣、原材料等因素的影響，會出現緩凝、假凝與速凝現象，進而影響混凝土性能，延誤施工。混凝土出現凝結時間異常的原因是什么？如何采取緊急處理措施呢？
混凝土緩凝
1、原因
01
緩凝劑超摻
夏季為滿足施工要求，泵送混凝土、商品混凝土等常會摻入緩凝劑，但摻量過大，易導致混凝土凝結時間嚴重超過設計和預計的凝結時間，甚至混凝土長期不凝結，不僅造成強度大幅度降低、延誤工期，甚至給工程帶來嚴重的質量問題。
02
減水劑與水泥、摻合料的相容性問題
減水劑的化學性質、分子量、交聯度、磺化程度和平衡離子以及水泥中SO3、C3A的含量、水泥細度、堿含量等，是其主要影響因素。若相容性差將引起混凝土超時緩凝現象。
03
水泥摻合料
為降低成本，改善水泥某些性能，在水泥生產過程中往往摻入一定量的礦物摻合料。但摻合料品種或用量不當時，則會引起混凝土異常凝結。如摻量過高時，可能引起超時緩凝。
04
不恰當的施工工藝或措施
在混凝土的生產和施工過程中，不恰當的施工工藝也可能引起混凝土的超時緩凝。如混凝土在生產時拌和水中含有油類、酸、糖等，在外摻緩凝劑的條件下會造成混凝土嚴重的緩凝現象。
2、預防措施
定期校稱，防止計量不準造成外加劑超摻；
在施工前，先經試驗確定所使用的外加劑與水泥、摻合料等原材料之間的適應性及合適摻量。
展開 混凝土常見的35個質量問題，搞懂你就是專家！
糾正措施：泵送混凝土前，潤滑用的水泥砂漿應分散布料，不得集中澆注在同一處。
[實例25] 不同外加劑混用。
某工程供應時配合比采用聚羧酸減水劑，而現場質檢員未注意配合比中外加劑品種，當現場坍落度偏小時，按萘系減水劑調整量加入萘系減水劑8kg，造成混凝土和易性差退回。
原因分析：現場質檢員對新技術新知識掌握不足，聚羧酸減水劑和萘系減水劑混用時不相溶，造成混凝土和易性差。
糾正措施：由試驗室加強對現場質檢員培訓，不同外加劑不得混用。
[實例26] 柱子拆模脫皮。
11月份某廠房一層柱施工后拆除模板，發現柱子表面混凝土脫落。
原因分析：11月份遇氣溫驟降，混凝土凝結時間偏長，拆模時間太早，造成表面脫層。
糾正措施：經常關注天氣預報，遇天氣降溫時，應調整外加劑配方中緩凝成分，避免凝結時間太長。
[實例27] 混凝土路面起殼，裂縫。
某日施工市政道路抗折4.5MPa，割縫一側出現數條細長裂縫。某工地施工路面時，上部混凝土起殼，而下部混凝土還未硬化。
原因分析：路面施工完畢，割縫時間太晚，將表面已硬化的混凝土拉裂。混凝土凝結時間偏長，而表面未覆蓋和澆水。
糾正措施：注意施工抹面養護，切縫時間應在混凝土達到設計強度25%～30%時切割，混凝土凝結時間不宜過長。
[實例28] 地面的面層起粉。
某工地施工地下室面層C20混凝土，表面出現起粉現象。
原因分析：施工單位下達任務單為地下室找平層，未說明為車庫耐磨地坪，配合比中摻粉煤灰占膠結材15%，出現粉煤灰上浮現象。
展開 混凝土施工準備及具體操作流程
3、混凝土澆筑與振搗的一般要求
1）澆筑混凝土時應分段分層連續進行，澆筑層高度應根據混凝土供應能力，一次澆筑方量、混凝土初凝時間、結構特點、鋼筋疏密綜合考慮決定，一般為振搗器作用部分長度的1.25倍。
2）使用插入式振搗器應快插慢拔，插點要均勻排列，逐點移動，順序進行，不得遺漏，做到均勻振實。移動間距不大于振搗作用半徑的1.25倍(一般為300～400mm)。振搗上一層時應插入下層5～10cm，以使兩層混凝土結合牢固。振搗時，振搗棒不得觸及鋼筋和模板。表面振動器(或稱平板振動器)的移動間距，應保證振動器的平板覆蓋已振實部分的邊緣。
3）澆筑混凝土應連續進行。如必須間歇，其間歇時間應盡量縮短，并應在前層棍凝土初凝之前，將次層混凝土澆筑完畢。間歇的最長時間應按所用水泥品種、氣溫及混凝土凝結條件確定，一般超過2h應按施工縫處理(當混凝土的凝結時間小于2h時，則應當執行混凝土的初凝時間)。
4）澆筑混凝土時應經常觀察模板、鋼筋、預留孔洞、預埋件和插筋等有無移動、變形或堵塞情況，發現問題應立即處理，并應在已澆筑的混凝土初凝前修正完好。
5）在澆筑底板、墻、柱、梁、樓板時，現場采用地泵輸送砼到各個部位；只在砼方量小，又不方便使用地泵的地方使用汽車泵運送砼。泵送砼時必須保證砼泵連續工作，如果發生故障，停歇時間超過45分鐘或砼出現離析現象，應立即用壓力水或其它方法沖洗管內殘留的砼。
6）混凝土澆筑完畢并在凝固前及時用濕抹布將局部漏漿、掉（漏）渣擦去；用同樣方法及時將粘在鋼筋上的混凝土漿清除。在混凝土終凝前必須用鐵抹子把初期裂縫（由于混凝土的沉降及干縮產生）修整壓平（然后再覆蓋養護）。
7）結構砼澆筑順序：
先澆筑梁、柱節點，根據梁高分層階梯型澆筑。當達到板底位置時，再與板砼一起澆筑。每一流水段從西端向東澆筑（按照技術方案要求）。
展開 大體積混凝土的溫度控制 附大體積混凝土溫度應力與溫度控制下載
這樣，只有嚴格控制混凝土裂縫，對于大體積混凝土來說關鍵是控制混凝土溫度裂縫，才能使得鋼筋混凝土構筑物具有較強的穩定性、承重和抗滲性能。
2、混凝土裂縫是如何形成的
大體積混凝土在施工中容易產生裂縫，這已被眾多的工程實踐所證實。
（圖為橋梁立柱混凝土溫度裂縫）
據統計，多個城市的多座高層建筑在施工中遇到地下室混凝土底板有害裂縫問題，有的工程因此被迫停工處理，有的工程還不得不修改設計、降低層數，造成極大的損失。因而近年來，大體積混凝土的裂縫問題越來越引起各方面重視。長期的工程實踐表明，造成大體積混凝土出現裂縫的因素極其復雜而且是多方面的。其中：
2.1混凝土配合比設計上的問題：水泥用量大，水泥發熱量大，造成混凝土水化熱溫升過高，溫度變化急劇；水灰比大，灰漿量大造成混凝土收縮量過大；原材料性能不良，造成混凝土本身抗裂能力低。
2.2混凝土施工質量上的問題：下料不均勻，振搗不密實；澆筑安排不善，混凝土內部形成冷縫。
2.3混凝土養護的問題：混凝土表面裸露干燥，風吹日曬，內部與表面溫差過大；外界氣溫驟降時混凝土表面無保溫措施。
2.4機構形式及構造上的問題：幾何尺寸大，超長超厚；形狀突變處未妥善處理；配筋不合理。大體積混凝土由于溫度變化而產生的裂縫稱為溫度裂縫。眾所周知，混凝土在凝結硬化過程中，其水泥會釋放出大量的水化熱，使混凝土的溫度顯著上升。對于大體積混凝土來說，一般情況下溫度和濕度的變化是導致其產生裂縫的根本原因。
下載地址：大體積混凝土溫度應力與溫度控制
展開 
防凍混凝土=抗凍混凝土？很多工程人沒搞清楚！
一
防凍混凝土
防凍混凝土的技術要求是：在冬期施工過程中，采取可靠的技術措施，使混凝土澆筑后盡早凝結硬化，并在未達到受凍臨界強度以前不得發生凍脹破壞。
當氣溫在0～4℃時，水的活性較低，水泥的水化反應極其緩慢，混凝土的強度發展不能達到要求。當溫度低于0℃時，混凝土內部水分大部分凍結。水結成冰后產生9%的體積膨脹，混凝土結構將遭致永久性破壞；另外，水結成冰后，混凝土中沒有足夠的液態水參與水泥的水化反應，混凝土的強度增長極慢甚至停止。因此，冬期施工澆筑的混凝土宜摻入早強劑或防凍劑，并應在混凝土凝結硬化初期，采取適當的保溫或增溫措施，充分利用混凝土自身熱量或外部熱量（如電熱法、暖棚法等），確保混凝土澆筑后的起始養護溫度：嚴寒地區不低于10℃；寒冷地區不低于5℃，使混凝土強度具備正常增長的條件，盡快的獲得受凍臨界強度。
1
冬期施工采取的技術措施
冬期施工是混凝土工程質量事故的多發季節，這是由于準備工作時間短，技術要求復雜，某一環節跟不上或倉促施工造成的。因此，應根據當地多年氣象資料統計，提前做好周密計劃和冬施準備工作，避免發生工程質量事故。
展開 鋼筋混凝土結構設計: 第一章(概念及材料性能)
影響混凝土徐變的因素: (1) 混凝土在長期荷載作用下產生的應力大小。(2) 加荷時混凝土的齡期。加荷時混凝土齡期越短，則徐變越大。(3) 混凝土的組成成分和配合比。(4) 養護及使用條件下的溫度與濕度。
9. 在混凝土凝結和硬化的物理化學過程中體積隨時間推移而減小的現象稱為混凝土收縮。混凝土在不受力情況下的這種自由變形，在受到外部或內部(鋼筋)約束時，將產生混凝土拉應力甚至開裂。混凝土的收縮是一種隨時間而增長的變形.
10. 引起混凝土收縮的原因: 主要是硬化初期水泥石在水化凝固結硬過程中產生的體積變化，后期主要是混凝土內自由水分蒸發引起的干縮。影響混凝土收縮的因素: (1) 混凝土的組成和配合比。(2) 混凝土構件的養護條件、使用環境的溫度與濕度等。(3) 混凝土構件的體表比。
11. 配筋混凝土結構中采用的鋼筋有由熱軋低碳鋼、低合金鋼所制成的普通鋼筋和由高碳鋼制成的預應力鋼筋(例如高強度碳素鋼絲、鋼絞線等)。鋼筋混凝土結構采用的受力普通鋼筋為熱軋鋼筋。
12. 在鋼筋混凝土結構中，鋼筋和混凝土這兩種材料之所以能共同工作的基本前提是具有足夠的粘結強度，能承受由于變形差(相對滑移)沿鋼筋與混凝土接觸面上產生的剪應力，通常把這種剪應力稱為粘結應力。
13. 影響鋼筋與混凝土之間粘結強度的因素: (1) 光圓鋼筋及變形鋼筋的粘結強度均隨混凝土強度等級的提高而提高，但并不與立方體強度fcu成正比。(2) 澆筑混凝土時鋼筋所處的位置。(3) 截面上有多根鋼筋并列一排時，鋼筋之間的凈距。(4) 混凝土保護層厚度。(5) 帶肋鋼筋與混凝土的粘結強度比用光圓鋼筋時大。
14. 混凝土的強度指標有: 混凝土的立方體強度、混凝土軸心抗壓強度和混凝土抗拉強度。
15.
展開 混凝土裂縫的預防與處理
一、混凝土工程中常見裂縫及預防
１．干縮裂縫及預防
干縮裂縫多出現在混凝土養護結束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥砂漿中水分的蒸發會產生干縮，且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產生主要是由于混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫，寬度多在０．０５～０．２ｍｍ之間，大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。
主要預防措施：一是選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大干縮越大，因此在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比，同時摻加合適的減水劑。三是嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量。四是加強混凝土的早期養護，并適當延長混凝土的養護時間。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間，并涂刷養護劑養護。五是在混凝土結構中設置合適的收縮縫。
２．塑性收縮裂縫及預防
塑性收縮是指混凝土在凝結之前，表面因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現，裂縫多呈中間寬兩端細且長短不一、互不連貫狀態。其產生的主要原因為：混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結時間、環境溫度、風速、相對濕度等等。
主要預防措施：一是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。
展開 混凝土澆筑時突降暴雨怎么辦？聽聽一線專家怎么說！
雨季混凝土施工搞不好就會影響結構質量
怎么做才能防治這些問題？
不妨聽聽業內專家和一線人員的探討
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吳慶嘉（昆山宏基混凝土有限公司，總工程師）
夏季炎熱天氣下澆筑混凝土是一個并不少見的施工過程，在常會遇到陣雨或暴雨等案例。炎熱高溫條件下使用混凝土會縮短混凝土的凝結時間，如ASTM403中定義，灰砂比為1:2的水泥砂漿試驗結果表明，溫度從28℃提高至46℃時初凝時間縮短了一半。高溫條件下生產的混凝土用水量會增加，以此來滿足混凝土的施工需求。新拌混凝土溫度的升高，致使其坍落度損失加快，水化反應快，混凝土加速凝結，對長期強度發展不利。混凝土每小時蒸發速率大于1.0kg/㎡時塑性裂縫容易出現，并在干燥情況下更加明顯。如在施工過程中遇到一定雨量，并不影響到已澆筑混凝土內部的質量，雨水給混凝土表面提供水份，降低了混凝土的溫度，凝結時間得到緩解，同時混凝土得到雨水養護，混凝土是不易出現塑性收縮裂縫的，在一定雨量范圍內對混凝土質量能起到有利的一面。但若已澆筑區表面有積水，應設法排掉，因為表層積水會影響到混凝土表層強度與碳化性能。施工單位應遵循混凝土澆筑后覆蓋保養的規范要求，這對混凝土養護起到較好的效果。
當混凝土施工中突降暴雨，且其持續時間長，對已入摸的混凝土應立即予以覆蓋，重新澆筑時間應小于混凝土的初凝時間。當重新澆筑時已過初凝時間，其處理方法為，梁、板等部位施工縫應滿足設計及GB5024《混凝土結構工程施工及驗收規范》的規定。當混凝土表面膠材漿體被沖刷流失，混凝土砂粒明顯裸露表面時，可采用水泥凈漿、砂漿或聚合物水泥砂漿等鋪補于表層，以增強混凝土表層強度及保護層。
展開 夏季混凝土養護怎么做？
1、混凝土養護工作的重要性
由于養護措施不當，不能保證混凝土從澆筑成型到凝結硬化逐漸產生強度的初期處于充分濕潤不失水的狀態，最易造成的混凝土質量問題就是裂縫及表面強度下降。
一提到裂縫形成的原因，很多專家、學者會羅列出很多，如：砂、石含泥量過大等原材料方面的原因；砂率、水灰比過大等配合比方面的原因；混凝土內、外溫差過大等環境方面的原因等等。這些原因一定程度上會增大混凝土的收縮，但這不是混凝土早期裂縫形成的主要原因。本人認為各種混凝土凝結硬化期間，早期收縮裂縫形成的主要原因就是混凝土沒有得到充分的完美濕養護。就是說即使針對以上羅列的各因素采取了很多有利于減小混凝土收縮的措施，但是沒能保證混凝土澆筑后的充分濕養護，若是在濕潤的氣候條件下混凝土可能不會出現裂縫，但是在干燥、高溫氣候下，那混凝土不可避免地就要出現裂縫。而反過來，以上羅列的原因你沒能很好的避免，但保證了混凝土澆筑成型后混凝土凝結、硬化初期的充分濕養護，那混凝土早期的收縮裂縫也可避免。
舉一個現在已經被普遍采用且被證明行之有效的例子，就是現澆板的裂縫問題。在以前現澆板的裂縫問題一直是困擾工程界的一大難題。但現在現澆板澆筑后采取隨振搗、隨抹壓、隨覆蓋一層塑料薄膜法施工養護措施后，現澆板裂縫問題已經基本解決了。即使砂子含泥量大、混凝土水灰比過大、離析了，這些因素會影響混凝土強度及其它性能，可是若自始至終對混凝土采取了完美濕養護，使混凝土在初期水化強度增長過程中沒有失水，那混凝土就不會出現早期收縮裂縫。就在今年6月份我們供應澆筑了一地下車庫頂板工程，整個頂板7800m2，消耗C30P6混凝土3500m3，連續澆筑了5天4夜，中間未留后澆帶，也沒有施工縫，混凝土生產沒有摻加特殊的材料。就采取了隨振搗、隨抹壓、隨覆蓋一層塑料薄膜，待混凝土終凝后繼續灑水蓄水養護7天。
展開 夏季混凝土養護怎么做？看完受益無窮！
因此，混凝土澆筑完畢后，需要在一定時期內保持適當的溫度和足夠的濕度，以滿足混凝土的良好硬化條件。為滿足這種硬化條件所采取的措施，稱為混凝土的養護。溫度、濕度及養護延續的時間是混凝土養護的三大要素。
夏季氣溫高，混凝土早期強度增長快，同時混凝土中的水份蒸發速度也快，大量水份的蒸發將會影響膠凝材料的水化，從而影響混凝土最終強度及各種性能的發展。大量水份很快失去，不僅產生較大的干縮變形，且在混凝土強度不高的情況下發生，極易造成混凝土的開裂。因此夏季混凝土澆筑施工尤其要注意早期保濕養護，切不可使混凝土暴曬失水，這將對混凝土的強度及各項性能造成無法挽回的損失。根據不同部位混凝土澆筑后應及時采取覆蓋塑料薄膜、涂刷養生液等保濕養護措施。
1、混凝土養護工作的重要性
由于養護措施不當，不能保證混凝土從澆筑成型到凝結硬化逐漸產生強度的初期處于充分濕潤不失水的狀態，最易造成的混凝土質量問題就是裂縫及表面強度下降。
一提到裂縫形成的原因，很多專家、學者會羅列出很多，如：砂、石含泥量過大等原材料方面的原因；砂率、水灰比過大等配合比方面的原因；混凝土內、外溫差過大等環境方面的原因等等。這些原因一定程度上會增大混凝土的收縮，但這不是混凝土早期裂縫形成的主要原因。本人認為各種混凝土凝結硬化期間，早期收縮裂縫形成的主要原因就是混凝土沒有得到充分的完美濕養護。就是說即使針對以上羅列的各因素采取了很多有利于減小混凝土收縮的措施，但是沒能保證混凝土澆筑后的充分濕養護，若是在濕潤的氣候條件下混凝土可能不會出現裂縫，但是在干燥、高溫氣候下，那混凝土不可避免地就要出現裂縫。而反過來，以上羅列的原因你沒能很好的避免，但保證了混凝土澆筑成型后混凝土凝結、硬化初期的充分濕養護，那混凝土早期的收縮裂縫也可避免。
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用水泥作為膠凝材料，用砂、石作為細、粗骨料，加水拌和制成的混凝土，就是普通混凝土。在整個混凝土家族中，普通混凝土使用最早，用途最廣，許多期貨品種的混凝土都是在它的基礎上發展起來的。
普通混凝土，簡稱混凝土。它的主要特性如下：
1、混凝土具有較高的抗壓強度，一般為20～50Mpa，能夠承受較大的荷載。
2、混凝土在凝結前，有良好的塑性，可以根據需要制成各種形狀和尺寸的結構、構件。
3、有很好的耐久性，在空氣中能長期經受干濕、冷熱、凍融的變化而不損壞。
4、在干燥情況下，混凝土的導熱系數為1.3Kcal/m·h·℃，其值雖然較大，但僅為鋼材的四十分之一，所以有一定的保溫隔熱性能。
5、混凝土的容重為2400㎏/m3。這種混凝土同鋼材相比，作為結構材料使用時，為了承受同等的荷載，需要選用較大截面尺寸，因而自重較大。
6、混凝土的抗壓強度很低。抗壓強度同抗拉強度的比值，叫脆性系數達10，所以混凝土在破損時，會出現脆性材料突然破壞的特點。
為什么在混凝土中要使用外加劑?
外加劑被日益普遍使用，是建筑工程結構和技術發展的客觀要求。近年來，在整體現澆混凝土結構中出現了高層、大跨度和各種新的結構體系，在裝配式預制混凝土構件中出現了許多大型、薄壁等新的構件型式，在混凝土施工中出現了大體積混凝土、噴射混凝土、真空吸水混凝土、滑模施工混凝土等新的施工技術，因而對混凝土提出了大流動性、早強、高強、速凝、緩凝、低水化熱、抗凍、抗滲等各種性能要求，摻用外加劑正是為了改善混凝土的性能，提高工程質量，降低工程造價，促進新工藝的要求。
混凝土的性能是由水泥、砂、石子和水的比例決定的。為了改善混凝土的某一種性能，可以調整原材料的比例。但這樣往往會造成另一方面的損失。例如，為了加大混凝土的流動性，可以增加水用量，但這樣就會降低混凝土的強度。
展開 
水工鋼筋混凝土結構圖紙怎么畫？
一、基本知識
在混凝土中，按照結構受力要求，配置一定數量的鋼筋以增強其抗拉能力，這種由混凝土和鋼筋兩促材料制成的構件稱為鋼筋混凝土結構。用來表示這類結構的外部形狀和內部鋼筋配置情況的圖樣，稱為鋼筋混凝土結構圖，簡稱鋼筋圖。
（一） 鋼筋分類
（1）受力筋：主要受拉的鋼筋稱為受力筋。用于梁、板、柱等各種鋼筋混凝土構件。
（2）鋼箍（箍筋）：用以固定受力鋼筋的位置，并承受一部分斜拉應力，常用于梁和柱內。
（3）架立筋：用以固定鋼箍和受力鋼筋的位置，一般用于鋼筋混凝土梁中。
（4）分布筋：用以固定受力鋼筋的位置，并將構件所受外力均勻傳遞給受力鋼筋，以改善受力情況，常與受力鋼筋垂直布置。此種鋼筋常用于鋼筋混凝土板中。
（5） 構造鋼筋：因構造要求或者施工安裝需要而配置的鋼筋，如吊環等。
圖10-26 鋼筋種類
（二） 鋼筋的等級
在鋼筋混凝土結構設計規范中，對國產建筑用鋼筋，按其產品強度等級不同，分別給予不同代號，以便標注及識別。鋼筋共分五級詳見表10-1。
表10-1 鋼筋等級和符號
（三） 鋼筋的彎鉤
光面鋼筋為了加強其與混凝土的凝結力，一般在鋼筋兩端做成彎鉤，避免鋼筋在受拉時滑動。彎鉤的覺形式及畫法如圖所示。
圖10-27 鋼筋的彎鉤
（四） 鋼筋的保護層
由鋼筋邊緣到構件表面這一層混凝土叫保護層，用于保護鋼筋不受腐蝕。保護層的厚度根據結構薄厚不同而不等，一般在20～50mm之間，具體數值可查《鋼筋混凝土設計規范》確定。
二、鋼筋混凝土結構圖
鋼筋混凝土結構圖是加工鋼筋和澆筑鋼筋混凝土構件施工的依據。其圖樣包括鋼筋布置圖、鋼筋成型圖和鋼筋明細表等。
展開 三維隨機纖維-球體骨料細觀混凝土模型/細觀混凝土/纖維混凝土 ￥369
簡單三維球體細觀模型的課程已更新一年半有余，后臺私信和留言中有不少同學咨詢“怎么添加纖維/有沒有纖維混凝土的模型”，由于之前一直在忙著干其他的事情，最近心血來潮，那么今天就寫了這個帖子，分享自己關于在三維細觀混凝土模型中添加纖維的一些思路和腳本建立方法。
三維隨機纖維-球體骨料細觀混凝土模型——四相（砂漿、骨料、ITZ和纖維）組分的復合混凝土模型組成效果和仿真效果如下。
在前邊的三維隨機球體模型中，投放骨料的思路十分簡單，只需要使用python代碼隨機生成一個球體特征數據，再與已存儲的球體數據進行判斷（判斷球心距與兩球體半徑之和）即可。若球心距大于半徑之和則存儲在骨料數據庫中，進行下一個球體的生成與判斷；若小于，則不存儲，進行下一個球體的生成判斷。最后使用python與abaqus之間的接口，把數據轉化為圖形即可。
把這個思路放到纖維與骨料之間的判斷中來，似乎也能進行相應的判斷。只需要生成隨機的纖維，用纖維端點坐標與骨料球心坐標，計算出球心到直線的距離就可以了，如下圖所示。
使用點到直線的距離公式判斷球體與纖維的相交，這樣看著好像沒啥問題，但其實纖維能在混凝土中分布的區域已經大大縮小了。如下圖所示，當纖維的方向指向骨料時，雖然纖維與骨料并沒有相交，但簡單地使用點到直線的距離公式，會被判斷為相交狀態，這根纖維就將被認為不能放在混凝土中。可能會說，即使這樣纖維仍然還會有很多的區域可以投放，但混凝土中存在著成百上千甚至上萬個的骨料，投放纖維之前遍歷已有骨料的坐標后，再按照這樣局限的方法進行判斷，纖維存在的區域勢必大大降低，生成出來的纖維分布狀態并不樂觀。
展開 混凝土強度不足，原因竟然如此簡單？
5）黏土、粉塵含量高：
由此原因造成的混凝土強度下降主要表現在以下三方面，一是這些很細小的微粒包裹在骨料表面，影響骨料與水泥的粘結；二是加大骨料表面積，增加用水量；三是黏土顆粒、體積不穩定，干縮濕脹，對混凝土有一定破壞作用。
6）三氧化硫含量高：
骨料中含有硫鐵礦（FeS2）或生石膏（CaSO4?2H2O）等硫化物或硫酸鹽，當其含量以三氧化硫計較高時（例如＞1%），有可能與水泥的水化物作用，生產硫鋁酸鈣，發生體積膨脹，導致硬化的混凝土裂縫和強度下降。
7）砂中云母含量高：
由于云母表面光滑，與水泥石的粘結性能極差，加之極易沿節理裂開，因此砂中云母含量較高對混凝土的物理力學性能（包括強度）均有不利影響。
3、拌合水質量不合格
拌制混凝土若使用有機雜質含量較高的沼澤水、含有腐殖酸或其它酸、鹽（特別是硫酸鹽）的污水和工業廢水，可能造成混凝土物理力學性能下降。
4、外加劑質量差
目前一些小廠生產的外加劑質量不合格的現象相當普遍，由于外加劑造成混凝土強度不足，甚至混凝土不凝結的事故時有發生。
展開 Abaqus纖維混凝土3D 泡沫混凝土 三維隨機幾何 三維混凝土細觀 多面體骨料建模
模型實例
以下是Abaqus內纖維混凝土的模型，纖維是采用三維圓柱體模擬的，混凝土內的骨料采用的是實體的球體。纖維及骨料均可設置不同的尺寸，并且各類型的數目不受限制，即可設置多種纖維及球體骨料大小。
研究進展
在Abaqus內建立混凝土細觀模型，如鋼纖維混凝土、不干涉球體骨料、多面體骨料模型等，是進行混凝土性能研究的主流方法之一。而在進行Abaqus混凝土細觀模擬時，隨機骨料及隨機纖維等幾何模型的構件是主要的難點所在。
為了在Abaqus內建立混凝土模型，有學者采用Abaqus命令的方式，但這需要有一定的程序設計基礎，并且需要反復改參、調試，極為不便。也有采用Abaqus混凝土建模插件實現的方式，這極大的節省了模型建立的耗時，如Abaqus混凝土多邊形或Abaqus混凝土三維球體骨料插件等，但其實現的模型較為簡單，幾何模型單一。
建模方案
這里介紹一種通過AutoCAD軟件建立纖維混凝土三維模型后導入到Abaqus內的方式。可實現多種混凝土模型的快速構建。CAD導入Abaqus的方法簡單，將CAD文件輸出為.sat格式，然后在Abaqus內選擇導入部件，選擇對應的.sat文件即可。
下面是通過該方法建立的Abaqus隨機幾何模型。
插件介紹
本插件可以生成多種形式的隨機三維幾何，用于Abaqus混凝土模型的建立，也可用于再生骨料混凝土、泡沫混凝土、加氣混凝土等方面。理論上講，只要幾何存在相似性，可進行模型簡化的，均可采用這種方式進行建模。
插件的詳細介紹及下載見下方鏈接：
CAD隨機幾何3D插件
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