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本案例介紹在COMSOL內建立包含骨料、砂漿、ITZ在內的多組分混凝土細觀有限元二維模型。 混凝土細觀模型中的粗骨料及界面過渡區ITZ幾何圖形通過CAD隨機多邊形插件2D專業版建模生成。

本案例介紹在COMSOL內通過球體粗骨料顆粒的堆積算法，建立包含骨料、ITZ、水泥砂漿在內的三相材料混凝土細觀三維模型，并進行混凝土內水化熱溫度變化的分析。

本文基于COMSOL Multiphysics有限元軟件，構建含ITZ的多面體骨料密堆積三維細觀模型，有效表征混凝土的非均質特性，準確反映骨料形態、分布及界面行為對整體性能的影響機制，為揭示混凝土損傷演化規律、優化配合比設計及提升結構耐久性提供理論支撐。 本研究采用CAD多面體&過渡區密堆積3D插件生成混凝土三維細觀幾何模型。

其中論文中的混凝土骨料采用圓內接多邊形算法，建立的模型如下圖所示。 并且建立了骨料外側的界面過渡區部件。 毛細管結構采用Voronoi算法生成，并與骨料、ITZ形成完整的模型，用于模擬微介觀混凝土模型內的水分擴散。

混凝土水化熱溫降研究對保障結構安全與耐久性至關重要，溫升后溫差易引發溫度應力，導致裂縫。本案例介紹在COMSOL內建立多邊形骨料堆積混凝土細觀模型，并對水化熱產生后的傳熱及溫度變化進行仿真模擬。

混凝土模型三維混凝土細觀模型的建立是進行混凝土性能模擬的有效方法，而在comsol建模過程中隨機凸多面體骨料的生成是幾何模型的難點。這里提供一種快速高效的三維凸多面體骨料建模的方案，以實現不同集配的混凝土模型。建模教程首先采用CAD隨機多面體3D插件在AutoCAD內生成所需要的三維混凝土細觀模型。

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。

本案例介紹在COMSOL內建立包含多邊形骨料及ITZ的混凝土細觀模型，并對其受壓損傷破壞進行研究。 隨機多邊形骨料混凝土細觀模型采用CAD隨機多邊形顆粒插件建模，將模型中的骨料、ITZ、基體分別另存為dxf格式文件。此CAD樣圖也可在以下鏈接中下載獲取。

此外，冬期施工的混凝土宜適當提高水泥用量，或采用早強水泥，以及采用高性能減水劑或高效減水劑，盡量減少用水量等技術措施。采取以上技術措施的目的，是為了控制和提高混凝土的出機溫度和入模后溫度，確保混凝土澆筑后強度具備正常增長的條件，在未達到受凍臨界強度以前不發生凍害。

控制溫度的措施如下： （1）采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑等措施以減少混凝土中的水泥用量； （2）拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度； （3）熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱； （4）在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫； （5）規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度； （6

控制溫度的措施如下： （1）采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑等措施以減少混凝土中的水泥用量； （2）拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度； （3）熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱； （4）在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫； （5）規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度； （6

ABAQUS三維多面體骨料密堆積建模通過重力堆積算法構建混凝土細觀結構，克服了傳統隨機分布模型與實際骨料沉降行為的偏差，更精準反映骨料在混凝土中的分布特征，可實現高骨料占比下的力學響應模擬，為混凝土損傷機理研究、材料參數標定及多尺度耦合分析提供可靠依據。本案例介紹在ABAQUS內建立三維混凝土多面體骨料重力密堆積模型。

（5） 觀察混凝土的粘聚性及保水性： 粘聚性：用搗棒在已坍落的混凝土錐體側面輕輕敲打，此時，若錐體逐漸下沉，則表示粘聚性良好，如果錐體倒塌，部位崩裂或出現離析現象，則表示粘聚性不好。 保水性：以拌合物中稀漿析出的程度評定。坍落度筒提起時，若有較多的稀漿從底部析出，錐體部分因失漿骨料外漏，則表明混凝土拌合物的保水性不好。

本案例介紹在COMSOL內基于立方體混凝土試件的切片掃描圖像數據進行混凝土骨料及砂漿基體細觀模型的三維重建。

ABAQUS彎曲纖維混凝土細觀。 COMSOL端部彎鉤纖維、鋼纖維、三維骨料混凝土。 參數說明試件參數：長度、寬度、高度。骨料參數：最小粒徑、最大粒徑、骨料面數、骨料個數。纖維參數：纖維控制參數如圖所示，d為纖維的直徑。

對于預拌混凝土來說，針片狀含量高，會使粗骨料粒形不好，從而使混凝土流動性下降，同時針片狀骨料很容易在管道處堵塞，造成堵泵，甚至爆管。 因此泵送混凝土要求其針片含量≤10%，高強度混凝土要求則更高。 29、預拌混凝土需要什么樣的砂子？

本案例通過COMSOL建立二維混凝土細觀微裂紋模型，模型可進行吸水及離子擴散等方面的研究。幾何模型包括水泥砂漿、粗骨料、砂漿骨料界面過渡區（ITZ）及隨機分布于水泥砂漿內的微裂紋毛細管網四部分，旨在探究通過多插件聯合創建復雜模型的可行性。

在混凝土細觀數值模擬中，粗骨料的分布狀態對其力學性能具有顯著影響。以往研究多采用蒙特卡羅算法將粗骨料隨機分布在混凝土試件內，而實際工程中混凝土試件在澆筑完成后的振搗操作會使得密度較大的粗骨料因重力作用發生沉降堆積。現有基于純隨機投放的算法難以真實反映這一物理過程，同時也難以實現工程中常見的較高粗骨料體積占比。

控制混凝土的出機溫度和澆筑溫度，冬季在不凍結的前提下，采用冷骨料、冷水攪拌混凝土。夏季如當時氣溫較高，還應對砂石進行保溫，砂石料場設簡易遮陽裝置，必要時向骨料噴冷水。4.3 大體積混凝土攪拌、運輸混凝土攪拌要按配合比嚴格計量，要求車車過磅;裝料順序：石子→水泥→砂子;如有添加劑時，應與水泥一并加入;粉沫狀的外加劑同水泥一并加入，液體狀的與水同時加入。

再生混凝土力學性能受再生骨料比例、強度等多方面影響，通過有限元方法對再生骨料混凝土模擬對評估混凝土抗壓強度有重要意義。本案例通過CAD隨機多面體3D插件建立隨機分布的混凝土再生粗骨料模型，并將模型導入ABAQUS內，通過對再生骨料及普通骨料的設置，進行再生混凝土的軸壓力學研究。