基于離散元法的新拌混凝土流變學(xué)及其泵送過程的研究.pdf

1、混凝土泵送施工具有施工效率高、可施工范圍廣、施工效果可靠等優(yōu)點(diǎn),因而在混凝土施工中被廣泛使用。但是,混凝土泵送施工過程中,尚有一系列諸如管道堵塞、管道磨損等問題存在,很大程度上影響了泵送施工優(yōu)點(diǎn)的發(fā)揮。新拌混凝土流變學(xué)行為的研究是解決混凝土管道堵塞和磨損等問題的基礎(chǔ)。近年來,數(shù)值模擬已成為研究新拌混凝土流變學(xué)行為的重要手段,由于新拌混凝土具有離散體的特點(diǎn),因而離散元法在模擬新拌混凝土方面具有天然的優(yōu)勢(shì)。本文從數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究等方面研究

2、離散元在模擬新拌混凝土流變行為的可行性和有效性。
　　基于PFC2D的自定義接觸平臺(tái),本文引入滾動(dòng)摩擦機(jī)制與液橋模型,建立能表征新拌混凝土微觀結(jié)構(gòu)的離散元接觸模型。對(duì)建立的滾動(dòng)摩擦接觸模型的準(zhǔn)確性及有效性進(jìn)行分析,進(jìn)行多種工況下的散體堆積實(shí)驗(yàn)并與離散元模擬對(duì)比。采用離散元分別模擬了塌落度、L箱流動(dòng)、V型箱流動(dòng)、U型箱流動(dòng)、潰壩試驗(yàn)、剛球自由降落、同心圓筒回轉(zhuǎn)試驗(yàn),提升球試驗(yàn)等新拌混凝土流變學(xué)行為,并與部分實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。模擬結(jié)果與實(shí)

3、驗(yàn)結(jié)果、文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果及理論分析結(jié)果吻合較好。分析了管道內(nèi)混凝土的流動(dòng)特性及壓力損失計(jì)算方法。基于離散元模擬,研究了泵送過程中管道堵塞的物理機(jī)理及其主要影響因素?；陔x散元模擬,研究了泵送過程中泵送管道在彎管處的磨損機(jī)理,重點(diǎn)研究了泵送速度、彎管角度、粗骨料形狀等因素對(duì)彎管處受力規(guī)律的影響。
　　本文研究結(jié)果表明自定義滾動(dòng)摩擦接觸模型能更好的模擬混凝土中粗骨料間的相互作用,通過參數(shù)調(diào)整,離散元能夠模擬新拌混凝土的流變學(xué)行為,并進(jìn)而模