COMSOL混凝土细观模型骨料、砂浆、ITZ水化热温度变化分析 原创

混凝土是一种由水泥浆体、粗细骨料组成的复合材料，其中水泥浆与骨料之间的界面过渡区被认为是影响混凝土整体性能的关键。建立砂浆、骨料、界面过渡区（ITZ, Interface Transition Zone）的混凝土细观模型对于深入理解水化热温度变化对混凝土材料的影响及其温度应力导致的内应力损伤至关重要。

 

本案例介绍在COMSOL内通过球体粗骨料颗粒的堆积算法，建立包含骨料、ITZ、水泥砂浆在内的三相材料混凝土细观三维模型，并进行混凝土内水化热温度变化的分析。

 

圆柱容器内的球体骨料堆积模型采用CAD球体密堆积_圆柱体试件3D V1.1版本插件建模生成，模型中的骨料通过球体重力堆积及二次振捣密实模拟，建立更加符合实际骨料分布状态的混凝土细观模型。

 

在AutoCAD内将骨料、ITZ、砂浆三部分分别导出为iges格式文件后导入到COMSOL内形成装配建立混凝土细观模型。

 

添加固体传热物理场并对混凝土细观中的三组分分别设置材料属性，完成网格划分。

 

根据实际工况设置合理的初始条件及边界后，添加瞬态研究并完成混凝土细观模型的水化热温度变化仿真分析。