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]
卷期号:93: 109759-109759 被引量:11
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
baobao完成签到,获得积分20
刚刚
小郭完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
isaac217完成签到,获得积分10
2秒前
幸福的向彤完成签到,获得积分10
2秒前
树下友人完成签到,获得积分10
2秒前
卫绯发布了新的文献求助10
2秒前
Owen应助无聊的绝悟采纳,获得10
2秒前
英俊的铭应助孙尧芳采纳,获得10
3秒前
小刘发布了新的文献求助10
3秒前
Yu发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
五六七发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
baobao发布了新的文献求助10
4秒前
兔子发布了新的文献求助30
4秒前
撩寮完成签到 ,获得积分10
5秒前
科研通AI6应助KKK采纳,获得10
5秒前
6秒前
Tourist应助淡淡的觅松采纳,获得10
6秒前
曲聋五发布了新的文献求助10
6秒前
小布鲁布鲁完成签到 ,获得积分10
6秒前
俟天晴完成签到,获得积分10
6秒前
iu发布了新的文献求助10
6秒前
田様应助我说我话采纳,获得50
7秒前
8秒前
咖啡发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
边佳佳完成签到,获得积分10
8秒前
wsr完成签到,获得积分10
8秒前
li完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
Msure完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
史中瑞发布了新的文献求助10
10秒前
Deeki发布了新的文献求助50
10秒前
RSC发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5338124
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4475332
关于积分的说明 13928100
捐赠科研通 4370553
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2401309
邀请新用户注册赠送积分活动 1394430
关于科研通互助平台的介绍 1366313