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膨润土在塑性混凝土中的作用机理及应用现状

膨润土在塑性混凝土中的作用机理及应用现状
膨润土在塑性混凝土中的作用机理及应用现状

混凝土材料的塑性参数

詞蹄輿強薦起本來蛍裂議可創掲?來歌方函峙 *Material, Name=C25 *Concrete pressionhardening 哘薦(kN/m2)本來哘延 11690、, 0 16700、,0、000808693 13239、8, 0、00233739 9841、27, 0、00386389 7674、36,0、0053464 6248、49, 0、00680245 5255、01, 0、00824305 4527、98,0、00967414 3974、73, 0、011099 3540、4,0、0125197 *Concretetensionstiffening 1797、8, 0 1780、,0、000025515 1191、06, 0、000135635 859、483, 0、000236563 684、527,0、000331898 576、455, 0、000424844 502、469,0、000516573 448、233, 0、000607596 406、519, 0、000698173 373、278, 0、000788446 131、57, 0、00355876 *Material, Name=C30 *Concrete pression hardening 14070、, 0 20100、, 0、000801898 14636、6, 0、00245591 10073、3, 0、00407992 7500、85, 0、00563756 5931、13, 0、00716179 4889、86,0、00866839 4153、49,0、0101648 3607、,0、011655 3186、09, 0、0131409 *Concrete tension stiffening 2030、1,0 2010、, 0、0000282563 1232、19, 0、00014944 849、073, 0、000257466 660、524, 0、000359008 548、371, 0、000458002 473、404, 0、000555757 419、357, 0、000652815

ABAQUS混凝土塑性损伤模型

4.5.2 混凝土和其它准脆性材料的塑性损伤模型 这部分介绍的是ABAQUS提供分析混凝土和其它准脆性材料的混凝土塑性损伤模型。ABAQUS 材料库中也包括分析混凝的其它模型如基于弥散裂纹方法的土本构模型。他们分别是在ABAQUS/Standard “An inelastic constitutive model for concrete,” Section 4.5.1, 中的弥散裂纹模型和在ABAQUS/Explicit, “A cracking model for concrete and other brittle materials,” Section 4.5.3中的脆性开裂模型。 混凝土塑性损伤模型主要是用来为分析混凝土结构在循环和动力荷载作用下的提供一个普遍分析模型。该模型也适用于其它准脆性材料如岩石、砂浆和陶瓷的分析;本节将以混凝土的力学行为来演示本模型的一些特点。在较低的围压下混凝土表现出脆性性质,主要的失效机制是拉力作用下的开裂失效和压力作用下的压碎。当围压足够大能够阻止裂纹开裂时脆性就不太明显了。这种情况下混凝土失效主要表现为微孔洞结构的聚集和坍塌,从而导致混凝土的宏观力学性质表现得像具有强化性质的延性材料那样。 本节介绍的塑性损伤模型并不能有效模拟混凝土在高围压作用下的力学行为。而只能模拟混凝土和其它脆性材料在与中等围压条件(围压通常小于单轴抗压强度的四分之一或五分之一)下不可逆损伤有关的一些特性。这些特性在宏观上表现如下: ?单拉和单压强度不同,单压强度是单拉强度的10倍甚至更多; ?受拉软化,而受压在软化前存在强化; ?在循环荷载(压)下存在刚度恢复; ?率敏感性,尤其是强度随应变率增加而有较大的提高。 概论 混凝土非粘性塑性损伤模型的基本要点介绍如下: 应变率分解 对率无关的模型附加假定应变率是可以如下分解的: 是总应变率,是应变率的弹性部分,是应变率的塑性部分。 应力应变关系 应力应变关系为下列弹性标量损伤关系: 其中是材料的初始(无损)刚度,是有损刚度,是刚度退化变量其值在0(无损)到1(完全失效)之间变化,与失效机制(开裂和压碎)相关的损伤导致了弹性刚度的退化。在标量损伤理论框架内,刚度退化是各向同性的,它可由单个标量d来描述。按照传统连续介质力学观点,有效应力可定义如下:

常用各种外加剂原理及特性

常用外加剂之减水剂原理及特性 减水剂是当前外加剂中品种最多、应用最广的一种,根据其功能分为:普通减水剂(在混凝土坍落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量的外加剂);高效减水剂 (在保持混凝土坍落度基本相同的条件下,能大幅度减少用水量的外加剂);引气减水剂(兼有引气和减水功能的外加剂);缓凝减水剂(兼有缓凝和减水功能的外加剂);早强减水剂(兼有早强和减水功能的外加剂)。 减水剂按其主要化学成分为:木质素磺酸盐系;多环芳香族磺酸盐系;水溶性树脂磺酸盐系;糖钙等。 1.常用减水剂 (1)木质素磺酸盐系减水剂。这类减水剂根据其所带阳离子的不同,有木质素磺酸钙(木钙)、木质素磺酸钠(木钠)、木质素磺酸镁(木镁)等。其中木钙减水剂(又称M型减水剂)使用较多。木钙减水剂是由生产纸浆或纤维浆的废液,经生物发酵提取酒精后的残渣,再用石灰乳中和、过滤、喷雾干燥而制得的棕黄色粉末。木钙减水剂的掺量,一般为水泥质量的0.2%~O.3%,当保持水泥用量和混凝土坍落度不变时,其减水率为10%~15%,混凝土28d抗压强度提高 10%~20%;若保持混凝土的抗压强度和坍落度不变,则可节省水泥用量10%左右;若保持混凝土的配合比不变,则可提高混凝土坍落度80~100mm。木钙减水剂对混凝土有缓凝作用,掺量过多或在低温下缓凝作用更为显著,而且还可能使混凝土强度降低,使用时应注意。木钙减水剂是引气型减水剂,掺用后可改善混凝土的抗渗性、抗冻性、降低泌水性。木钙减水剂可用于一般混凝土工程,尤其适用于大模板、大体积浇注、滑模施工、泵送混凝土及夏季施工等。木钙减水剂不宜单独用于冬季施工,在日最低气温低于5℃时,应与早强剂或早强剂、防冻剂等复合使用。木钙减水剂也不宜单独用于蒸养混凝土及预应力混凝土。

混凝土塑性损伤模型1

混凝土和其它准脆性材料的塑性损伤模型 这部分介绍的是ABAQUS提供分析混凝土和其它准脆性材料的混凝土塑性损伤模型。ABAQUS 材料库中也包括分析混凝的其它模型如基于弥散裂纹方法的土本构模型。他们分别是在ABAQUS/Standard “An inelastic constitutive model for concrete,” Section 4.5.1, 中的弥散裂纹模型和在ABAQUS/Explicit, “A cracking model for concrete and other brittle materials,” Section 4.5.3中的脆性开裂模型。 混凝土塑性损伤模型主要是用来为分析混凝土结构在循环和动力荷载作用下的提供一个普遍分析模型。该模型也适用于其它准脆性材料如岩石、砂浆和陶瓷的分析;本节将以混凝土的力学行为来演示本模型的一些特点。在较低的围压下混凝土表现出脆性性质,主要的失效机制是拉力作用下的开裂失效和压力作用下的压碎。当围压足够大能够阻止裂纹开裂时脆性就不太明显了。这种情况下混凝土失效主要表现为微孔洞结构的聚集和坍塌,从而导致混凝土的宏观力学性质表现得像具有强化性质的延性材料那样。 本节介绍的塑性损伤模型并不能有效模拟混凝土在高围压作用下的力学行为。而只能模拟混凝土和其它脆性材料在与中等围压条件(围压通常小于单轴抗压强度的四分之一或五分之一)下不可逆损伤有关的一些特性。这些特性在宏观上表现如下: ?单拉和单压强度不同,单压强度是单拉强度的10倍甚至更多; ?受拉软化,而受压在软化前存在强化; ?在循环荷载(压)下存在刚度恢复; ?率敏感性,尤其是强度随应变率增加而有较大的提高。 概论 混凝土非粘性塑性损伤模型的基本要点介绍如下: 应变率分解 对率无关的模型附加假定应变率是可以如下分解的: 是总应变率,是应变率的弹性部分,是应变率的塑性部分。 应力应变关系 应力应变关系为下列弹性标量损伤关系: 其中是材料的初始(无损)刚度,是有损刚度,是刚度退化变量其值在0(无损)到1(完全失效)之间变化,与失效机制(开裂和压碎)相关的损伤导致了弹性刚度的退化。在标量损伤理论框架内,刚度退化是各向同性的,它可由单个标量d来描述。按照传统连续介质力学观点,有效应力可定义如下:

减水剂的作用及用途

减水剂的作用及用途 一、减水剂的作用 减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下,能减少拌合用水量、提高混凝土强度;或在和易性及强度不变条件下,节约水泥用量的外加剂。与普通减水剂相比,减水及增强作用都较强。 1)静电斥力理论 水泥水化后,由于离子间的范德华力作用以及水泥水化矿物、水泥主要矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚,导致了混凝土产生絮凝结构。减水剂大多属阴离子型表面活性剂,掺入到混凝土中后,减水剂中的负离子-SO—、-COO—就会在水泥粒子的正电荷Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上,形成扩散双电层(Zel。a电位)的离子分布,在表面形成 2)立体位阻效应 掺有减水剂的水泥浆中,减水剂的有机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致,它直接影响到掺有该类减水剂混凝土的坍落度的经时变化。有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链,因而是平直的吸附,静电排斥作用较弱。其结果是Zeta电位降低很快,静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏,使范德华引力占主导,坍落度经时变化大。 3)润滑作用 减水剂的极性亲水基团定向吸附于水泥颗粒表面,多以氢键形式与水分子缔合,再加上水分子之问的氢键缔合,构成了水泥微粒表面的一层稳定的水膜,阻止水泥颗粒问的直接接触,增加了水泥颗  粒间的滑动能力,起到润滑作用,从而进一步提高浆体的流动性。水泥浆巾的微小气泡,同样对减水剂分的定向吸附极性基团所包裹,使气泡与气泡及气泡。

在混凝土掺加减水剂后,伴随水化反应进行,减水剂分子分散于分散系,均匀吸附在水泥颗粒表面,破坏水泥颗粒的团聚,使得水泥颗粒由于减水剂分子存在的特殊作用处于高度分散安定状态。在低含水量时就具有较高流动性。对于高性能减水剂在水泥颗粒表面的吸附状态及分散作用机理的研究有许多,其中较为着名的有立体效应理论、空位稳定型理论、D-L-V-O理论等。 二、减水剂的用途 1.在不改变各种原材料配比(除水泥)及混凝土强度的情况下,可以减少水泥的用量,掺加水泥质量%~%的混凝土减水剂,可以节省水泥量的15~30%以上。 2.在不改变各种原材料配比(除水)及混凝土的坍落度的情况下,减少水的用量,可以大大提高混凝土的强度,早强和后期强度分别比不加减水剂的混凝土提高60%及20%以上,通过减水,可以实现浇筑C100标号的高强混凝土。 3.在不改变各种原材料配比的情况下,可以大幅度提高混凝土的流变性及可塑性,使得混凝土施工可以采用自流、泵送、无需振动等方式进行施工,提高施工速度、降低施工能耗。 4.掺加混凝土高效减水剂,可以提高混凝土的寿命一倍以上,即使建筑物的正常使用寿命延长一倍以上。 5、减少混凝土凝固的收缩率,防止混凝土构件产生裂纹;提高抗冻性,有利于冬季施工。 引气剂 使混凝土拌合物在搅拌时引入空气而形成微小气泡的外加剂。绝大部分引气剂的成分为松香衍生物以及各种磺酸盐,如烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠,常用掺量是水泥重量的50~500ppm。引气剂主要用于抗冻性要求高的结构,如混凝土大坝、路面、桥面、飞机场道面等大面积易受冻的部位。 1、气泡结构好,气泡半径小,抗冻指标高,用于高耐久性的混凝土结构,如水坝、高等级公路、热电站冷却塔、水池水工、港口等。 2、撒除冰盐的混凝土公路及桥梁。

减水剂的作用机理

减水剂的作用机理 高效减水剂有效地减少了混凝土的的塌落度损失,改善混凝土的工作度,提高流动性,在高性能混凝土中发挥重要的作用,只是至今为止仍旧没有一个完美的理论来解释高效减水剂的作用机理,但有几个理论为大家普遍认同。 静电斥力理论 水泥水化后,由于离子间的德华力作用以及水泥水化矿物、水泥主要矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚,导致了混凝土产生絮凝结构。高效减水剂大多属阴离子型表面活性剂,掺入到混凝土中后,减水剂中的负离子-SO—、-COO—就会在水泥粒子的正电荷Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上,形成扩散双电层(Zel。a电位)的离子分布,在表面形成 扩散双电层的离子分布,使水泥粒子在静电斥力作用下分散,把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来,使混凝土流动化。Zeta电位的绝对值越大,减水效果就越好。随着水泥的进一步水化,电性被中和,静电斥力随之降低,德华力的作用变成主导,对于萘系、三聚氰胺系高效减水剂的混凝土,水泥浆又开始凝聚,塌落度经时损失比较大,所以掺入这两类减水剂的混凝土所形成的分散是不稳定的。而对于氨基磺酸、多羧酸系高效减水剂,由于其与水泥的吸附模型不同,粒子间吸附层的作用力不同于前两类,其发挥分散作用的主导因素不是Zeta电位,而是一种稳定的分散。 立体位阻效应

掺有高效减水剂的水泥浆中,高效减水剂的有机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致,它直接影响到掺有该类减水剂混凝土的坍落度的经时变化。有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链,因而是平直的吸附,静电排斥作用较弱。其结果是Z eta电位降低很快,静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏,使德华引力占主导,坍落度经时变化大。而氨基磺酸类高效减水剂分子在水泥微粒表面呈环状、引线状和齿轮状吸附,它使水泥颗粒之问的静电斥力呈现立体的交错纵横式,立体的静电斥力的Zeta电位经时变化小,宏观表现为分散性更好,坍落度经时变化小。而多羧酸系接枝共聚物高效减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态多呈齿形。这种减水剂不但具有对水泥微粒极好的分散性而且能保持坍落度经时变化很小。原因有三:其一是由于接枝共聚物有大量羧基存在.具有一定的螫合能力,加之链的立体静电斥力构成对粒子问凝聚作用的阻碍;其二是因为在强碱性介质例如水泥浆体中,接枝共聚链逐渐断裂开,释放出羧酸分子,使上述第一个效应不断得以重视;其三是接枝共聚物Zeta电位绝对值比萘系和三聚氰胺系减水剂的低,因此要达到相同的分散状态时,所需要的电荷总量也不如萘系和三聚氰胺系减水剂那样多。对于有侧链的聚羧酸减水剂和氨基磺酸盐系高效减水剂,通过这种立体排斥力,能保持分散系统的稳定性。 润滑作用

高效减水剂的作用及原理

高效减水剂的作用及原理 时间:2009-07-20 00:04来源:砼建外加剂网作者:砼建公司点击:151次 高效减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下,能减少拌合用水量、提高混凝土强度;或在和易性及强度不变条件下,节约水泥用量的外加剂。与普通减水剂相比,减水及增强作用都较强。 高效减水剂的作用可以有效地减少了混凝土的的塌落度损失,改善混凝土的工作度,提高流动性,在高性能混凝土中发挥重要的作用,只是至今为止仍旧没有一个完美的理论来解释高效减水剂的作用机理,但有几个理论为大家普遍认同。 1)静电斥力理论 水泥水化后,由于离子间的范德华力作用以及水泥水化矿物、水泥主要矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚,导致了混凝土产生絮凝结构。高效减水剂大多属阴离子型表面活性剂,掺入到混凝土中后,减水剂中的负离子-SO—、-COO—就会在水泥粒子的正电荷Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上,形成扩散双电层(Zel。a电位)的离子分布,在表面形成 扩散双电层的离子分布,使水泥粒子在静电斥力作用下分散,把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来,使混凝土流动化。Zeta电位的绝对值越大,减水效果就越好。随着水泥的进一步水化,电性被中和,静电斥力随之降低,范德华力的作用变成主导,对于萘系、三聚氰胺系高效减水剂的混凝土,水泥浆又开始凝聚,塌落度经时损失比较大,所以掺入这两类减水剂的混凝土所形成的分散是不稳定的。而对于氨基磺酸、多羧酸系高效减水剂,由于其与水泥的吸附模型不同,粒子间吸附层的作用力不用于前两类,其发挥分散作用的主导因素不是Zeta电位,而是一种稳定的分散。 2)立体位阻效应 掺有高效减水剂的水泥浆中,高效减水剂的有机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致,它直接影响到掺有该类减水剂混凝土的坍落度的经时变化。有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链,因而是平直的吸附,静电排斥作用较弱。其结果是Zeta电位降低很快,静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏,使范德华引力占主导,坍落度经时变化大。而氨基磺酸类高效减水剂分子在水泥微粒表面呈环状、引线状和齿轮状吸附,它使水泥颗粒之问的静电斥力呈现立体的交错纵横式,立体的静电斥力的Zeta电位经时变化小,宏观表现为分散性更好,坍落度经时变化小。而多羧酸系接枝共聚物高效减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态多呈齿形。这种减水剂不但具有对水泥微粒极好的分散性而且能保持坍落度经时变化很小。原因有三:其一是由于接枝共聚物有大量羧基存在.具有一定的螫合能力,加之链的立体静电斥力构成对粒子问凝聚作用的阻碍;其二是因为在强碱性介质例如水泥浆体中,接枝共聚链逐渐断裂开,释放出羧酸分子,使上述第一个效应不断得以重视;其三是接枝共聚物Zeta电位绝对值比萘系和三聚氰胺系减水剂的低,因此要达到相同的分散状态时,所需要的电荷总量也不如萘系和三聚氰胺系减水剂那样多。对于有侧链的聚羧酸减水剂和氨基磺酸盐系高效减水剂,通过这种立体排斥力,能保持分散系统的稳定性。 3)润滑作用 高效减水剂的极性亲水基团定向吸附于水泥颗粒表面,多以氢键形式与水分子缔合,再加上水分子之问的氢键缔合,构成了水泥微粒表面的一层稳定的水膜,阻止水泥颗粒问的直接接触,增加了水泥颗粒间的滑动能力,起到润滑作用,从而进一步提高浆体的流动性。水泥浆巾的微小气泡,同样对减水剂分的定向吸附极性基团所包裹,使气泡与气泡及气泡 与水泥颗粒问也因同电性相斥而类似在水泥微粒间加入许多微珠,亦起到润滑作用,提高流动性。 2 与水泥的适应性问题

混凝土材料地塑性参数

混凝土动力弹塑性分析的材料非线性参数取值 *Material, Name=C25 *Concrete compression hardening 应力 (kN/m2)塑性应变 11690.,0 16700.,0.000808693 13239.8,0.00233739 9841.27,0.00386389 7674.36,0.0053464 6248.49,0.00680245 5255.01,0.00824305 4527.98,0.00967414 3974.73,0.011099 3540.4,0.0125197 *Concrete tension stiffening 1797.8,0 1780.,0.000025515 1191.06,0.000135635 859.483,0.000236563 684.527,0.000331898 576.455,0.000424844 502.469,0.000516573 448.233,0.000607596 406.519,0.000698173 373.278,0.000788446 131.57,0.00355876 *Material, Name=C30 *Concrete compression hardening 14070.,0 20100.,0.000801898 14636.6,0.00245591 10073.3,0.00407992 7500.85,0.00563756 5931.13,0.00716179 4889.86,0.00866839 4153.49,0.0101648 3607.,0.011655 3186.09,0.0131409 *Concrete tension stiffening 2030.1,0

减水剂的发展及其应用

绪论 混凝土是一类量大面广、历史悠久的传统材料,广泛应用于土木、建筑、水利等工程。建筑业的迅速发展,对混凝土的性能提出了新的要求,如提高混凝土的强度、耐久性,改善新拌混凝土的流动性,减少混凝土在运输中的塌落度损失等。普通混凝土已经不能满足现行的施工工艺要求。国内外的生产实践证明,应用外加剂是混凝土技术进步的主要途径,能使混凝土满足各种不同的施工要求,具有投资少、见效快、推广应用较容易、技术经济效益显著等优点。 混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土性能的物质,赋予新拌混泥土和硬化混泥土以优良性能的化学外加剂,掺量通常不大于水泥(或胶凝材料)质量的5%,它是混泥土的第五组分。混泥土外加剂是生产各种高性能混泥土和特种混泥土不可缺少的部分。 混泥土外加剂可以改进混泥土内部结构和工艺过程,应用混泥土外加剂的目的在于改善混泥土的和易性和硬化混泥土的性能,同时获得节省水泥、节省能源、提高强度、缩短工期、加快模板周转等多种经济技术效果。以减水剂的发展为核心,矿物外加剂的应用离不开化学外加剂,各种复合外加剂一般都包括减水剂成分。在混泥土中掺入外加剂后,许多性能如微观结构、孔隙率、吸附性、硬化速度、强度等将发生改变,水泥矿物水化和水泥本身的一些性能也会受到影响[1]。 在混凝土外加剂中,减水剂是目前应用最广的一种外加剂。减水剂又称为分散剂或塑化剂。减水剂对混泥土的影响主要表现为:一是:保持混泥土用水量不变,提高拌合物流动性;二是:保持流动性和水泥用量不变,可减少用水量,降低水灰比,提高混泥土的强度;三是:保证强

度和流动性不变,在减水的同时减少水泥用量,可节约水泥[2]。

高效减水剂的作用及原理

高效减水剂的作用及原理 时间:2010-08-08 21:50 来源:互联网作者:未知点击:997次 高效减水剂:是指在砼和易性及水泥用量不变条件下,能减少拌合用水量、提高砼强度;或在和易性及强度不变条件下,节约水泥用量的外加剂。与普通减水剂相比,减水及增强作用都较强。 高效减水剂的作用:可以有效地减少了砼的的塌落度损失,改善混凝土的工作度,提高流动性,在高性能砼中发挥重要的作用,只是至今为止仍旧没有一个完美的理论来解释高效减水剂的作用机理,但有几个理论为大家普遍认同。 1)静电斥力理论: 水泥水化后,由于离子间的范德华力作用以及水泥水化矿物、水泥主要矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚,导致了砼产生絮凝结构。高效减水剂大多属阴离子型表面活性剂,掺入到砼中后,减水剂中的负离子-SO—、-COO—就会在水泥粒子的正电荷Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上,形成扩散双电层(Zel。a电位)的离子分布,在表面形成扩散双电层的离子分布,使水泥粒子在静电斥力作用下分散,把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来,使砼流动化。Zeta电位的绝对值越大,减水效果就越好。随着水泥的进一步水化,电性被中和,静电斥力随之降低,范德华力的作用变成主导,对于萘系、三聚氰胺系高效减水剂的砼,水泥浆又开始凝聚,塌落度经时损失比较大,所以掺入这两类减水剂的砼所形成的分散是不稳定的。而对于氨基磺酸、多羧酸系高效减水剂,由于其与水泥的

吸附模型不同,粒子间吸附层的作用力不用于前两类,其发挥分散作用的主导因素不是Zeta电位,而是一种稳定的分散。 2)立体位阻效应: 掺有高效减水剂的水泥浆中,高效减水剂的有机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致,它直接影响到掺有该类减水剂砼的坍落度的经时变化。有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链,因而是平直的吸附,静电排斥作用较弱。其结果是Zeta电位降低很快,静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏,使范德华引力占主导,坍落度经时变化大。而氨基磺酸类高效减水剂分子在水泥微粒表面呈环状、引线状和齿轮状吸附,它使水泥颗粒之问的静电斥力呈现立体的交错纵横式,立体的静电斥力的Zeta电位经时变化小,宏观表现为分散性更好,坍落度经时变化小。而聚羧酸系接枝共聚物高效减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态多呈齿形。这种减水剂不但具有对水泥微粒极好的分散性而且能保持坍落度经时变化很小。原因有三:(其一):是由于接枝共聚物有大量羧基存在.具有一定的螫合能力,加之链的立体静电斥力构成对粒子问凝聚作用的阻碍;(其二):是因为在强碱性介质例如水泥浆体中,接枝共聚链逐渐断裂开,释放出羧酸分子,使上述第一个效应不断得以重视;(其三):是接枝共聚物Zeta电位绝对值比萘系和三聚氰胺系减水剂的低,因此要达到相同的分散状态时,所需要的电荷总量也不如萘系和三聚氰

(仅供参考)Abaqus混凝土损伤塑性模型的参数标定

Abaqus 混凝土损伤塑性模型的参数标定 1. 塑性参数(Plasticity ) 1) 剪胀角(Dilation Angle ) = 30° 2) 流动势偏移量(Eccentricity ) 3) 双轴受压与单轴受压极限强度比 = 1.16 4) 不变量应力比 = 0.667 5) 粘滞系数(Visosity Parameter ) = 0.0005 2. 受压本构关系 应力-Yield Stress :第一行应输入本构模型刚进入非弹性段非弹性应变为0时所对应的应力。 非弹性应变-Inelastic Strain (受拉时为开裂应变-Cracking Strain ):根据应力按混凝土本构模型得出对应的应变值,并通过 , 和 ,得出非弹性应变。 3. 受压损伤因子(Damage Parameter )计算 根据《Abaqus Analysis User's Manual (6.10)》 - 20.6.3 “Concrete damaged plasticity ”中公式: 假设非弹性应变 in c ε中塑性应变 pl c ε所占的比例为c β,通过转换可得损伤因子c d 的计算公式: () () 0 011in c c in c c c c E E d βεσβε-=+- 根据《ABAQUS 混凝土损伤塑性模型参数验证》规定,混凝土受压时c β的取值范围为0.35 ~ 0.7。

4. 受拉损伤因子(Damage Parameter )计算 受拉损伤因子的计算与受压损伤因子的计算方法基本相同,只需将对应受压变量更换为受拉即可: () () 0011in t t in t t t t E E d βεσβε-=+- 而根据参考文献混凝土受拉时t β的取值范围为0.5 ~ 0.95。 5. 损伤恢复因子 受拉损伤恢复因子(Tension Recovery ):缺省值0t w =。 受压损伤恢复因子(Compression Recovery ):缺省值1c w =。

减水剂作用机理及几种常用减水剂

减水剂的作用机理及几种常见减水剂 1、作用机理 分散作用水泥加水拌合后由于水泥颗粒分子引力的作用使水泥浆形成絮凝结构,使10%~30%的拌合水被包裹在水泥颗粒之中,不能参与自由流动和润滑作用,从而影响了混凝土拌合物的流动性。当加入减水剂后,由于减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面,使水泥颗粒表面带有同一种电荷(通常为负电荷),形成静电排斥作用,促使水泥颗粒相互分散,絮凝结构破坏,释放出被包裹部分水,参与流动从而有效地增加混凝土拌合物的流动性。 润滑作用减水剂中的亲水基极性很强,因此水泥颗粒表面的减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜,这层水膜具有很好的润滑作用,能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力,从而使混凝土流动性进一步提高。 空间位阻作用减水剂结构中具有亲水性的聚醚侧链,伸展于水溶液中,从而在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。当水泥颗粒靠近时,吸附层开始重叠,即在水泥颗粒间产生空间位阻作用,重叠越多,空间位阻斥力越大,对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大,使得混凝土的坍落度保持良好。 接枝共聚支链的缓释作用新型的减水剂如聚羧酸减水剂在制备的过程中,在减水剂的分子上接枝上一些支链,该支链不仅可提供空间位阻效应,而且,在水泥水化的高碱度环境中,该支链还可慢慢被切断,从而释放出具有分散作用的多羧酸,这样就可提高水泥粒子的分散效果,并控制坍落度损失。 2、减水剂的功能 使水泥颗粒分散,改善和易性,降低用水量,从而提高水泥基材料的致密性和硬度,增大其流动性。 减水剂的种类有木质素磺酸盐、萘系减水剂、密胺系减水剂、聚羧酸盐减水剂、干酪素减水剂、氨基磺酸盐减水剂、丙烯酸系减水剂等。 3、几种市场上用量较大的减水剂 木质素磺酸盐:它属于普通的减水剂,它的原料是木质素,一般从针叶树材

Abaqus混凝土材料模型解读与参数设置

Abaqus混凝土材料塑性损伤模型浅析与参数设置 【壹讲壹插件】欢迎转载,作者:星辰-北极星,QQ群:431603427 https://www.doczj.com/doc/aa8031973.html, Abaqus混凝土材料塑性损伤模型浅析与参数设置 (1) 第一部分:Abaqus自带混凝土材料的塑性损伤模型 (2) 1.1概要 (2) 1.2学习笔记 (2) 1.3 参数定义与说明 (3) 1.3.1材料模型选择:Concrete Damaged Plasticity (3) 1.3.2 混凝土塑性参数定义 (3) 1.3.3 混凝土损伤参数定义: (4) 1.3.4 损伤参数定义与输出损伤之间的关系 (4) 1.3.5 输出参数: (4) 第二部分:根据GB50010-2010定义材料损伤值 (5) 第三部分:星辰-北极星插件介绍:POLARIS-CONCRETE (6) 3.1 概要 (6) 3.2 插件的主要功能 (6) 3.3 插件使用方法: (6) 3.3.1 插件界面: (6) 3.3.2 生成结果 (7) 3.4、算例: (9) 3.4.1三维实体简支梁模型说明 (9) 3.4.2 计算结果: (9)

第一部分:Abaqus自带混凝土材料的塑性损伤模型 1.1概要 首先我要了解Abaqus内自带的参数模型是怎样的,了解其塑性模型,进而了解其损伤模型,其帮助文档Abaqus Theory Manual 4.5.1 An inelastic constitutive model for concrete讲述的是其非弹性本构,4.5.2 Damaged plasticity model for concrete and other quasi-brittle materials则讲述的塑性损伤模型,同时在Abaqus Analysis User's Manual 22.6 Concrete也讲述了相应的内容。 1.2学习笔记 1、混凝土塑性损伤本构模型中的损伤是一标量值,数值范围为(0无损伤~1完全失效[对于混凝土塑性损伤一般不存在]); 2、仅适用于脆性材料在中等围压条件(为围压小于轴抗压强度1/4); 3、拉压强度可设置成不同数值; 4、可实现交变载荷下的刚度恢复;默认条件下,由拉转压刚度恢复,由压转拉刚度不变; 5、强度与应变率相关; 6、使用的是非相关联流动法则,刚度矩阵为非对称,因此在隐式分析步设置时,需在分析定义other-》Matrix storate-》Unsymmetric。

聚羧酸减水剂作用机理简述

广东复特聚羧酸减水剂作用机理简述 关键词:聚羧酸减水剂 编制:广东复特新型材料科技有限公司 广东新业混凝土有限公司 聚羧酸减水剂是20世纪80年代中期开发出的一种新型高效混凝土减水剂,最先是在日本研制成功的。聚羧酸减水剂可明显提高混凝土的流动性和耐久性强度,因此近年来已成为世界许多国家混凝土工程界与材料界关注的热点。聚羧酸减水剂也是目前世界上公认的研究与应用前景最好和综合性能最优的减水剂。其作用机理简述如下: 1. 分散作用:水泥加水拌合以后,由于水泥颗粒分子引力的作用,使水泥浆形成絮凝结构,使10-30%的拌合水被包裹在水泥颗粒中,不能参与自由流动和润滑作用,从而影响了混凝土拌合物的流动性。当加入聚羧酸减水剂以后,由于聚羧酸减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒的表面,使水泥颗粒表面带上同一种电荷(一般为负电荷),形成静电排斥作用,使水泥颗粒相互分散,破坏絮凝结构,释放出被包裹的水,参与流动,从而有效地增加了混凝土拌合物的流动性。 2. 润滑作用:聚羧酸减水剂中的亲水基极性非常强,因此水泥颗粒表面的聚羧酸减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜,这层水膜具有很好的润滑作用,能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力,从而进一步提高混凝土的流动性。 3. 空间位阻作用:聚羧酸减水剂结构中具有亲水性支链,其伸展于水溶液中,可在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。当水泥颗粒相互靠近时,吸附层开始重叠,即在水泥颗粒间产生空间位阻作用,重叠越多,空间位阻斥力越大,对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大,使得混凝土的坍落度保持良好。 4. 接枝共聚支链的缓释作用:聚羧酸减水剂在制备的过程中,会在减水剂分子上接枝一些支链,这些支链不仅可以提供空间位阻效应,而且在水泥水化的高碱度环境中,这些支链还可以逐渐被切断,从而释放出具有分散作用的多羧酸,这样就可以提高水泥颗粒的分散效果,并控制坍落度损失。

混凝土的技术参数解释 较详细

混凝土的技术参数解释较详细 混凝土英文:Concretes 搅拌中的混凝土混凝土,简称为“砼(tóng)”:是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料;与水(加或不加外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土,也称普通混凝土,它广泛应用于土木工程。 混凝土也称砼,是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶结材料,骨料和水按一定比例配制,经搅拌振捣成型,在一定条件下养护而成的人造石材。混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而使其用量越来越大;同时混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽,使其使用范围出十分广泛,不仅在各种土木工程中使用,就是造船业,机械工业,海洋的开发,地热工程等,混凝土也是重要的材料。[编辑本段]混凝土的历史;混凝土锯片可以追溯到古老的年代,其所用的胶凝材料为粘土、石灰、石膏、火山灰等。自19世纪20年代出现了波特兰水泥后,由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性,而且原料易得,造价较低,特别是能耗较低,因而用途极为广泛(见无机胶凝材料)。 20世纪初,有人发表了水灰比等学说,初步奠定了混凝土强度的理论基础。以后,相继出现了轻集料混凝土、加气混凝土及其他混凝土,各种混凝土外加剂也开始使用。60年代以来,广泛应用减水

剂,并出现了高效减水剂和相应的流态混凝土;高分子材料进入混凝土材料领域,出现了聚合物混凝土;多种纤维被用于分散配筋的纤维混凝土。现代测试技术也越来越多地应用于混凝土材料科学的研究。 混凝土- 混凝土的种类按胶凝材料分有:①无机胶凝材料混凝土,如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等; ②有机胶结料混凝土,如沥青混凝土、聚合物混凝土等。 按容重分有:①重混凝土,容重2600~5500公斤/立方米甚至更大; ②普通混凝土,容重2400公斤/立方米左右;③轻混凝土,容重为500~1900公斤/立方米的轻集料混凝土、多孔混凝土、大孔混凝土等。 按使用功能分主要有:结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。 按施工工艺分主要有:离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土等。按配筋方式分有:素(即无筋)混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。按混凝土拌合物的和易性分有:干硬性混凝土、半干硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流 态混凝土等。[编辑本段]混凝土的原材料水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料与水拌和使混凝土拌合物具有可塑性;进而通过化学和物理化学作用凝结硬化而产生强度。一般说来,饮用水都可满足混凝土拌和用水的要求。水中过量的酸、碱、盐和有机物都会对混凝土产生有害的影响。集料不仅有填充作用,而且对混凝土的容重、强度和变

减水剂的作用机理普通混凝土减水剂的作用机理

减水剂的作用机理普通混凝土减水剂的作用机理减水剂的作用机理 减水剂作用机理 混凝土中加入减水剂后,能够打破这种絮凝结构,把颗粒之间的自由水分释放出来。其作用机理如下: 1、吸附分散作用机理 吸附分散作用是指:1、同性电荷的相斥作用;2、浆体间的润滑作用,氢链缔合;极性微气泡。 2、空间位阻效应 空间位组效应是指减水剂的主链、支链、侧链形成梳状吸附网络。聚多元磷酸体系有良好的分散性主要得益于空间位组效应和犹豫本身所带电荷所引起的静电排斥作用。 .gygor. 8880型速凝剂/水泥速凝剂/782型速凝剂

8880型水泥速凝剂为庐江矾矿速凝剂厂主要产品;该速凝剂吸取国外现进的低碱速凝剂配方;质量优良;并通过ISO9001:2000认证;它广泛用于各种混凝土施工建 设中;8880型混凝土粉状速凝剂是经过精心选料、室内试验、微观分析由 中国建筑研究所研制的一种新型复合外加剂,适用于铁路、公路、 军工、地铁、城市、地下空间建筑,各类型隧道、矿山、井巷、护坡及抢 险加固工程的喷射砼施工,拥有广泛的应用领域。 主要技术性能: 1、凝结时间:初凝1~5min,终凝5~10min,适宜掺量为胶凝材料用量的3—5%; 2、碱金属含量 3、细度:8mm孔筛,筛余物小于10%;

4、喷射砼早期强度高,其28天龄期抗压强度保存率达80—100%; 5、喷料粘聚性好,对钢筋无锈蚀作用,提高抗渗标号,凝结 快,一次喷层厚,喷拱可达130mm,喷壁可达200mm以上。 使用方法: 先按喷射混凝土配比把所喷物料搅拌均匀,在喷射时随机添加 速凝剂。建议您在使用前选择适宜掺量及凝结时间的测定试 验。 注意事项: 1,请不要在物料搅拌时添加该品,因石子、砂子含有大量的水份,速凝剂短期时间内吸水在未喷射时分解其速凝成份,影响凝结时间,降低混凝土强度,将导致喷射砼的不良效果。

各种外加剂原理及特性

减水剂是当前外加剂中品种最多、应用最广的一种,根据其功能分为:普通减水剂(在混凝土坍落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量的外加剂);高效减水剂 (在保持混凝土坍落度基本相同的条件下,能大幅度减少用水量的外加剂);引气减水剂(兼有引气和减水功能的外加剂);缓凝减水剂(兼有缓凝和减水功能的外加剂);早强减水剂(兼有早强和减水功能的外加剂)。 减水剂按其主要化学成分为:木质素磺酸盐系;多环芳香族磺酸盐系;水溶性树脂磺酸盐系;糖钙等。 1.常用减水剂 (1)木质素磺酸盐系减水剂。这类减水剂根据其所带阳离子的不同,有木质素磺酸钙(木钙)、木质素磺酸钠(木钠)、木质素磺酸镁(木镁)等。其中木钙减水剂(又称M型减水剂)使用较多。木钙减水剂是由生产纸浆或纤维浆的废液,经生物发酵提取酒精后的残渣,再用石灰乳中和、过滤、喷雾干燥而制得的棕黄色粉末。木钙减水剂的掺量,一般为水泥质量的0.2%~O.3%,当保持水泥用量和混凝土坍落度不变时,其减水率为10%~1 5%,混凝土28d抗压强度提高 10%~20%;若保持混凝土的抗压强度和坍落度不变,则可节省水泥用量10%左右;若保持混凝土的配合比不变,则可提高混凝土坍落度80~100m m。木钙减水剂对混凝土有缓凝作用,掺量过多或在低温下缓凝作用更为显著,而且还可能使混凝土强度降低,使用时应注意。木钙减水剂是引气型减水剂,掺用后可改善混凝土的抗渗性、抗冻性、降低泌水性。木钙减水剂可用于一般混凝土工程,尤其适用于大模板、大体积浇注、滑模施工、泵送混凝土及夏季施工等。木钙减水剂不宜单独用于冬季施工,在日最低气温低于5℃时,应与早强剂或早强剂、防冻剂等复合使用。木钙减水剂也不宜单独用于蒸养混凝土及预应力混凝土。 (2)多环芳香族磺酸盐系减水剂

混凝土或其他脆性材料的塑性破坏

Damaged plasticity model for concrete and other quasi-brittle materials Products: Abaqus/Standard Abaqus/Explicit This section describes the concrete damaged plasticity model provided in Abaqus for the analysis of concrete and other quasi-brittle materials. The material library in Abaqus also includes other constitutive models for concrete based on the smeared crack approach.These are the smeared crack model in Abaqus/Standard,described in “Aninelastic constitutive model for concrete,”Section 4.5.1, and the brittle cracking model in Abaqus/Explicit, described in “A cracking modelfor concrete and other brittle materials,” Section 4.5.3. stiffness recovery effects during cyclic loading; and rate sensitivity, especially an increase in the peak strength with strain rate. The plastic-damage model in Abaqus is based on the models proposed by Lubliner et al. (1989)and by Lee and Fenves (1998).The model is described in the remainder of this section.An overview of the main ingredients of the model is given first,followed by a more detailed discussion of the different aspects of the constitutive model. Overview

混凝土材料的塑性参数

混凝土材料的塑性参数

詞蹄輿強薦起本來蛍裂議可創掲?來歌方函峙*Material, Name=C25 *Concrete compression hardening 哘薦(kN/m2) 本來哘延 11690., 0 16700., 0.000808693 13239.8, 0.00233739 9841.27, 0.00386389 7674.36, 0.0053464 6248.49, 0.00680245 5255.01, 0.00824305 4527.98, 0.00967414 3974.73, 0.011099 3540.4, 0.0125197 *Concrete tension stiffening 1797.8, 0 1780., 0.000025515 1191.06, 0.000135635 859.483, 0.000236563 684.527, 0.000331898 576.455, 0.000424844 502.469, 0.000516573 448.233, 0.000607596 406.519, 0.000698173 373.278, 0.000788446

131.57, 0.00355876 *Material, Name=C30 *Concrete compression hardening 14070., 0 20100., 0.000801898 14636.6, 0.00245591 10073.3, 0.00407992 7500.85, 0.00563756 5931.13, 0.00716179 4889.86, 0.00866839 4153.49, 0.0101648 3607., 0.011655 3186.09, 0.0131409 *Concrete tension stiffening 2030.1, 0 2010., 0.0000282563 1232.19, 0.00014944 849.073, 0.000257466 660.524, 0.000359008 548.371, 0.000458002 473.404, 0.000555757 419.357, 0.000652815 378.298, 0.00074944 345.892, 0.000845777 118.271, 0.00380631

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