《透水模板條件下新拌混凝土澆築過程力學行為研究》是依託河海大學，由田正宏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：透水模板條件下新拌混凝土澆築過程力學行為研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：田正宏
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
採用透水模板澆築密實混凝土的過程動力學特性複雜，新拌混凝土細觀顆粒接觸模型與巨觀振搗排滲理論描述困難。課題針對澆築過程排滲固結耦合缺少宏細觀理論與方法研究缺失，擬開展透水模板條件下新拌混凝土澆築過程力學行為研究:通過模型試驗與理論分析,建立介質阻尼/摩擦力/接觸時間/配位數等動力性能參數體系，提出虛擬混凝土顆粒單元接觸模型；給出透水模板和混凝土滲透性參數表征方法，藉此描述新拌混凝土內部/邊界泌水滲流特性；結合模型動力試驗和數值仿真，闡述混凝土振搗工藝與阻尼/耗能相互關係及排滲/孔壓長消形成機理；基於發展顆粒離散元理論思想，構建新拌混凝土等效離散顆粒-均質液相流固耦合理論模型，改進數值模擬計算程式，完成理論驗證。綜上研究，提出透水邊界條件下混凝土孔壓消散/排滲固結分析理論，揭示振搗排滲力學行為特徵。課題研究可為透水模板技術套用提供理論支撐，也為混凝土澆築過程力學提供理論基礎。
結題摘要
項目背景：透水模板布內襯於模板排除新拌混凝土振搗產生的內部超孔隙壓力，其振搗施工力學行為複雜，涉及學科知識交叉，宏細觀過程高度非線性，物性參數描述困難；透水模板(布)的物理性能和作用機理研究亦剛起步，對上述澆築過程行為研究缺少理論依據，對振搗排滲力學機制缺乏了解，未建立起有效分析與評價方法。鑒於此，開展透水模板條件下混凝土澆築排滲過程力學行為研究。 項目主要研究了（1）混凝土細觀虛擬顆粒單元接觸力學模型和力學性能參數；（2）透水模板布排滲特性與測試方法；（3）混凝土振搗阻尼與孔隙壓力長消試驗與理論分析；（4）透水邊界條件下混凝土離散-均質耦合排滲固結模型理論與數值方法。 項目研究重要成果：（1）建立了基於卡波姆漿液的顆粒動態可視化混凝土模擬新拌混凝土骨料顆粒接觸試驗模型與方法；給出了混凝土骨料等效規整離散顆粒的二維接觸模型，定義了相應動力性能參數；（2）建立了基於巨觀孔隙體積分數、細觀孔結構構形及混凝土水化的分形滲透率和基於流變力學的等效兩相顆粒體-液體大流變模型；（3）構建了透水模板布復層結構孔徑測試分析理論和方法；研究提出了基於分形的透水模板布淤堵滲透時變係數計算方法；（4）建立了新拌混凝土滲透性與模板布幾何參數及新拌混凝土工藝參數關係模型；解釋了振動條件下透水模板布邊界殘餘孔壓分布機制（5）獲得了新拌混凝土振搗孔壓長消分布、內部排滲速率、累計排滲量與模板布邊界、振動能量、混凝土配比之間相互規律；給出了振搗耗能與孔壓變化的參數化表征關係與混凝土振搗孔壓消散與拌合物固結的解析方程；（6）建立了透水邊界條件下混凝土離散-均質耦合排滲固結模型，給出了其數值計算實現方法。 項目研究意義：以上研究，為常態混凝土澆築成型質量控制與宏細觀評價、水工碾壓變態混凝土加漿振搗技術控制與分析提供了理論支撐和技術開發套用基礎，並取得了多項專利成果。
