基于Lattice-Boltzmann方法的水泥基材料溶液传输过程模拟

作     者：李东遥 单钰涵 韩宇栋 丁小平 侯东伟 LI Dongyao;SHAN Yuhan;HAN Yudong;DING Xiaoping;HOU Dongwei

作者机构：上海交通大学土木工程系上海200240 中冶建筑研究总院有限公司北京100088 上海市公共建筑和基础设施数字化运维重点实验室上海200240 

出 版 物：《建筑材料学报》 (Journal of Building Materials)

年 卷 期：2021年第24卷第4期

页      面：716-725页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：国防科技创新特区“珊瑚骨料混凝土”项目 国家自然科学基金资助项目(51308334) “十三五”国家重点研发计划项目(2016YFC0701003) 

主　　题：水泥微观模型 离子扩散 水分传输 格子玻尔兹曼方法 

摘      要：为了研究水泥基材料溶液传输过程中水分与离子的耦合作用,首先采用自生长模型,考虑水灰比、水化度对孔隙率的影响,建立了水泥基多孔介质的细观结构模型.然后,采用格子玻尔兹曼方法,分别模拟了水分传输、离子扩散和溶液传输,再现了气液两相的转化与传输现象.结果表明:孔隙率越大,传输速率越快;饱和多孔介质中,离子在水中沿孔隙扩散;由于对流作用的存在,干燥多孔介质中溶液主导的离子传输速率快于饱和多孔介质中的速率.该工作揭示了水泥基材料中溶液传输过程的细观机理,为深入理解混凝土耐久性的真实发生过程奠定了基础.