Peridynamic simulation of micro-internal damage and macro-mechanical properties of cement paste under freeze-thaw cycles

水泥 材料科学 复合材料 计算机科学 程序设计语言
作者
Xing Li,Xin Gu,Xiaozhou Xia,Erdogan Madenci,Aijiu Chen,Qing Zhang
出处
期刊:Journal of building engineering [Elsevier BV]
卷期号:93: 109759-109759 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.jobe.2024.109759
摘要

Concrete is a multi-phase, multi-component, heterogeneous composite material and a typical porous medium with a complex microstructure. Under freeze-thaw cycles (FTCs), pressures from the freezing and migration of water within the pores of the concrete cause freeze-thaw damage, which is influenced by its microstructure. To effectively simulate and understand the freeze-thaw damage mechanism, it is crucial to use a geometric structure that reflects the actual pore distribution. This study employs the μic model to create a geometric structure of hardened cement paste, capturing the spatial distribution of pores. The study utilizes the peridynamics (PD) method based on ice formation and crystallization thermodynamics to investigate the freeze-thaw damage evolution and the deterioration of mechanical properties in cement paste under FTCs. The simulations revealed the entire freeze-thaw damage process of cement paste, including internal crack initiation and propagation, as well as surface freeze-thaw spalling. The freeze-thaw damage of cement paste intensifies with increasing FTCs, and the extension of cracks diminishes the interconnection among the skeletons constituting the cement paste microstructure, leading to decreased tensile strength and elastic modulus. Additionally, the stress-strain evolution behavior of freeze-thaw cement paste under uniaxial tensile loads was obtained. The tensile strength and elastic modulus of cement paste decrease with increasing FTCs, and the higher the water-cement (w/c) ratio, the greater the reduction in strength and modulus.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
凡凡发布了新的文献求助10
刚刚
免疫与代谢研究完成签到,获得积分10
1秒前
jiajiajai发布了新的文献求助10
2秒前
西早07完成签到,获得积分10
2秒前
Meng完成签到,获得积分10
3秒前
Neo完成签到,获得积分10
4秒前
keyaner完成签到,获得积分10
6秒前
童林艳完成签到,获得积分10
6秒前
ECHO完成签到,获得积分10
8秒前
Lucas应助Fang Xianxin采纳,获得10
9秒前
xiaoyao完成签到,获得积分10
10秒前
asss完成签到,获得积分10
10秒前
Y123发布了新的文献求助30
11秒前
LOVER完成签到 ,获得积分10
12秒前
松松完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
nater4ver完成签到,获得积分10
15秒前
UU发布了新的文献求助10
17秒前
超帅鸭子完成签到,获得积分10
17秒前
LXZ完成签到,获得积分10
17秒前
依惜完成签到,获得积分10
17秒前
zhaokunfeng关注了科研通微信公众号
17秒前
赫青亦完成签到 ,获得积分10
17秒前
exy完成签到,获得积分10
18秒前
zhaohu47完成签到,获得积分10
19秒前
超帅鸭子发布了新的文献求助10
19秒前
每每反完成签到,获得积分10
21秒前
凡凡完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
呆鹅喵喵完成签到,获得积分10
23秒前
忧心的洙完成签到,获得积分10
24秒前
123完成签到,获得积分10
24秒前
青青草完成签到,获得积分10
26秒前
Fang Xianxin完成签到,获得积分20
26秒前
yue发布了新的文献求助10
26秒前
小甘看世界完成签到,获得积分0
28秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
28秒前
张今天也要做科研呀完成签到,获得积分10
29秒前
nater3ver完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038303
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3576013
关于积分的说明 11374210
捐赠科研通 3305780
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819322
邀请新用户注册赠送积分活动 892672
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815029