混凝土真实细观模型的生成及氯离子传输的数值模拟

论文摘要

基于改进的遗传算法和8邻域边界跟踪法,对混凝土断面的数字图像进行处理,得到二值图像并提取粗骨料的边界坐标;根据提取的坐标编写程序,生成浆体集料界面过渡区(ITZ),得到真实的混凝土细观模型;将得到的混凝土细观模型导入COMSOL软件,模拟海洋水下区氯离子侵入混凝土内部过程,得到不同时刻混凝土内部氯离子浓度云图。研究结果表明:使用的建模和模拟方法所得结果与长期实海暴露混凝土实验结果一致,可以用来研究和评价海洋环境下混凝土的耐久性能;ITZ的存在会加速氯离子向混凝土内部扩散,其厚度越大,扩散过程越快,界面区厚度增大1倍,混凝土表观氯离子扩散系数增大12.3%;对比真实混凝土细观模型与参数化生成的圆形随机骨料模型中氯离子传输模拟结果发现,圆形随机骨料模型中氯离子的浓度总是小于真实细观模型中氯离子的浓度。

论文目录

• 1 混凝土数字图像处理及其有限元（FEM）模型生成
•   1.1 混凝土数字图像预处理
•     1.1.1 图像灰度化及其分割
•     1.1.2 图像滤波与形态学处理
•     1.1.3 分离和去除细骨料
•   1.2 混凝土中骨料边界提取以及界面生成
• 2 饱和状态下混凝土中氯离子传输模拟
•   2.1 饱和状态下混凝土中氯离子传输模型
•   2.2 混凝土中氯离子传输模拟
•   2.3 浆体集料界面区对混凝土中氯离子传输影响
•   2.4 两种混凝土细观模型对氯离子传输影响
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李宁,金祖权,于泳,叶守杰

关键词: 数字图像处理,混凝土细观模型,氯离子传输,数值模拟

来源: 土木与环境工程学报(中英文) 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工,建筑科学与工程

单位: 青岛理工大学土木工程学院,青岛地铁十三号线指挥部

基金: 山东省重点研发计划(2018GHY115020),国家自然科学基金(U1806225)~~

分类号: TU528

页码: 71-79

总页数: 9

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