水泥砂浆细观结构代表性单元尺寸

作     者：戎志丹 陈浩 高云 欧阳瀚梁 

作者机构：东南大学材料科学与工程学院 江苏省土木工程材料重点实验室 西安交通大学人居环境与建筑工程学院土木工程研究所 

出 版 物：《硅酸盐学报》 (Journal of the Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计(2019YFC1904902，2018YFC0705400) 国家自然科学基金项目(51678142) 

主　　题：水泥砂浆 集料分布 代表性单元尺寸 计算机断层扫描技术 数字图像处理与分析 

摘      要：水泥砂浆在细观尺度上呈现出典型的非均质结构，在做微观计算研究时，其代表性单元尺寸的恰当选取对于深入阐述结构—性能关系具有重要意义。制备了3种砂胶比(0.8、1.0和1.2)条件下的普通水泥砂浆，集料来源有天然砂和机制砂。首先利用计算机断层扫描技术获取水泥砂浆细观尺度的真实图像，在此基础上，结合数字图像处理与分析技术，采用平均占比函数、两点相关函数和径向分布函数分别从二维和三维角度计算集料在空间分布的统计特征，借以探究水泥砂浆细观结构的代表性单元尺寸。结果表明：制备砂浆的代表性单元尺寸与砂的体积分数无关，但受砂子种类的影响十分显著。对于天然砂砂浆，代表性单元尺寸为2.75～2.90 mm，约为其平均粒径的9倍；对于机制砂砂浆，代表性单元尺寸为3.1～3.2 mm，为其平均粒径的7倍左右。