混凝土细观力学研究方法及进展评述.pdf

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1、2017年第9期（总第335期）混凝土理论研究Number9in2017（TotalNo.335）ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10.3969/j.issn.1002-3550.2017.09.007混凝土细观力学研究方法及进展评述惠弘毅1，李宗利2，吕从聪2（1.陕西铁路工程职业技术学院，陕西渭南714000；2.西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨陵712100）摘要：混凝土作为使用最广泛的建筑材料，其力学性能很大程度上决定着建筑物的质量，对其力学特性进行研究已成为目前的一个热点问题。作为一种非均质复合材

2、料，混凝土的宏观力学性能主要由其细观组分决定。总结了目前对混凝土进行细观力学特性研究的方法，介绍了混凝土细观力学的研究现状，阐述了细观各相材料对混凝土宏观力学特性的影响，最后对其未来发展的一些方向和有待进一步研究的问题作了总结。关键词：混凝土；细观力学；各相材料；力学性能中图分类号：TU528.01文献标志码：A文章编号：1002-3550（2017）09-0026-05Reviewofstudyonmeso-mechanicalpropertiesofconcreteXIHongyi1，LIZongli2，LÜCongcong2（1.Shaan

3、xiRailwayInstitute，Weinan714000，China；2.CollegeofWaterResourcesandArchitecturalEngineering，NorthwestAgricultureandForestryUniversity，Yangling712100，China）Abstract:Asthemostwidelyusedbuildingmaterial，themechanicalpropertiesdecidesdirectlythequalityofconcreteandbecomesthehotiss

4、uesinrecentacademicresearchfields.Asamultiphasenon-homogeneouscomposite，themechanicalpropertiesofconcretedependslargelyonthepropertiesandproportionofthephaseswhichconcreteiscomposedof.Theresearchtechniquesofmeso-mechanicalswereintroduced，thestatequoofresearchonissuesonmeso-me

5、chanicalmethodsofconcretecurrentlywerepresentedinthepaper，thentheinfluencesonthemacro-mechanicalpropertiesofconcretewerepresented.Finally，somesuggestionswereprovidedforfuturedevelopmentandstudies.Keywords:concrete；meso-mechanics；phasesofconcrete；mechanicalproperties其中粗骨料被视为均质

6、材料，其力学性能可由试验直接测0引言定；砂浆相可以看作是细观均质损伤体，但在配合比、试验混凝土是由水泥、细骨料、粗骨料、水等材料按照一定条件相近的情况下，其力学性能也相对稳定，因此也可以比例拌制而成的非均质复合胶凝材料。由于建筑结构中采通过试验测定；界面过渡区（ITZ）的力学性能是由粗骨料用的混凝土构件尺寸一般较大，宏观层面认为其是一种各表面与砂浆产生的化学反应、二者之间的机械咬合作用及向同性的均质材料。在这一层面上对混凝土进行的研究得范德华力共同作用的结果[2]。理论上，在细观尺度下可以对到了很多相关的物理力学参数（如抗压强度、抗拉强度与组成材

7、料的各单元的力学性质进行表征，按照细观力学的弹性模量等），提出了各种强度理论（如最大拉应力理论、方法研究混凝土的宏观力学响应。最大拉应变理论与统一强度理论等）。这种假设基本上能1混凝土细观结构特征满足工程的需要，但宏观层次上对混凝土的假定并未能体现其细观组成以及材料内部力学特性的随机分布，难以从1.1粗骨料机理上解释混凝土的破坏过程[1]。因此，在对混凝土材料进混凝土中的粗骨料体积占混凝土总体积很大一部分行宏观尺度的力学特性研究基础上，还应进一步从细观尺（普通混凝土中的粗骨料含量一般在30%~40%，而在大坝度着手，以揭示混凝土材料的破坏机理与影

8、响其宏观力学混凝土中，粗骨料含量达60%~70%）。骨料的存在使得混凝特性的因素。土内部在荷载作用下存在应力集中现象，但由于粗骨料强度混