| 摘要 | 第5-9页 |
| ABSTRACT | 第9-13页 |
| 博士学位论文中文缩写版和英文版撰写说明 | 第19-20页 |
| 中文部分 | 第20-100页 |
| 1. 研究背景与意义 | 第20-26页 |
| 1.1 水泥水化和微观结构模拟研究现状 | 第20-23页 |
| 1.2 水泥浆体自收缩模拟研究现状 | 第23-25页 |
| 1.3 研究内容与意义 | 第25-26页 |
| 2. 研究思路 | 第26-28页 |
| 2.1 HYMOSTRUC3D-E模型开发思路 | 第26-27页 |
| 2.2 微观尺度水泥浆体自收缩模型开发思路 | 第27-28页 |
| 3. 主要研究工作与进展 | 第28-95页 |
| 3.1 HYMOSTRUC3D-E模型水化模块的建立及实验验证 | 第28-68页 |
| 3.2 HYMOSTRUC3D-E微观结构模块的建立及实验验证 | 第68-86页 |
| 3.3 HYMOSTRUC3D-E和HYMOSTRUC3D模型的比较 | 第86页 |
| 3.4 微观尺度硅酸盐水泥和复合水泥浆体自收缩模型的建立及实验验证 | 第86-95页 |
| 4. 结论 | 第95-100页 |
| 4.1 研究成果 | 第95-97页 |
| 4.2 创新点 | 第97-98页 |
| 4.3 展望 | 第98-100页 |
| 英文部分 | 第100-281页 |
| Chapter 1 General Introduction | 第100-105页 |
| 1.1 Background | 第100-102页 |
| 1.2 Objectives | 第102-103页 |
| 1.3 Outline of this thesis | 第103-105页 |
| Chapter 2 Numerical models for hydration and microstructure of Portland and blendedcements – A literature survey | 第105-118页 |
| 2.1 Introduction | 第105页 |
| 2.2 Numerical models for hydration and microstructure of hardening pure cementcomponents and Portland cements | 第105-115页 |
| 2.2.1 Categorisation of models | 第105-106页 |
| 2.2.2 Continuum models | 第106-113页 |
| 2.2.3 Pixel models | 第113-115页 |
| 2.3 Numerical models of hydration and microstructure of blended cements | 第115-117页 |
| 2.4 Summary of this chapter | 第117-118页 |
| Chapter 3 Simulation model for hydration and microstructure development of blendedcements: Part I Cement hydration module | 第118-162页 |
| 3.1 Introduction | 第118-122页 |
| 3.1.1 Chemistry of reactants (PC, BFS and FA) | 第119-121页 |
| 3.1.2 Structure of the simulation model | 第121-122页 |
| 3.2 Cement hydration module | 第122-160页 |
| 3.2.1 Hydration sub-module | 第122-142页 |
| 3.2.2 Pore solution chemistry sub-module | 第142-155页 |
| 3.2.3 Interaction sub-module | 第155-160页 |
| 3.3 Summary of this chapter | 第160-162页 |
| Chapter 4 Simulation model for hydration and microstructure development of blendedcements: Part II Microstructure development module | 第162-189页 |
| 4.1 Introduction | 第162页 |
| 4.2 Microstructure development module | 第162-186页 |
| 4.2.1 Main assumptions | 第162-165页 |
| 4.2.2 Cement particle growth sub-module | 第165-167页 |
| 4.2.3 CH particle growth sub-module | 第167-175页 |
| 4.2.4 Volumes of individual phases in the 3D microstructure of cement paste | 第175-176页 |
| 4.2.5 Multi-scale pore structure sub-module | 第176-186页 |
| 4.3 Summary of HYMOSTRU3D-E | 第186-189页 |
| Chapter 5 Validation of the numerical model for hydration and microstructure of blendedcements | 第189-240页 |
| 5.1 Introduction | 第189-190页 |
| 5.2 Mono system: pure PC | 第190-201页 |
| 5.2.1 Input parameters | 第190-192页 |
| 5.2.2 Reduction factors in HYMOSTRUC3D and HYMOSTRUC3D-E | 第192-195页 |
| 5.2.3 Degree of hydration of PC | 第195-196页 |
| 5.2.4 Microstructure development of PC paste | 第196-201页 |
| 5.3 Binary system: PC blended with BFS | 第201-218页 |
| 5.3.1 Input parameters | 第201-203页 |
| 5.3.2 Degree of hydration or pozzolanic reaction | 第203-210页 |
| 5.3.3 Microstructure development of blended cement paste | 第210-213页 |
| 5.3.4 Pore solution chemistry | 第213-218页 |
| 5.4 Binary system: PC blended with FA | 第218-227页 |
| 5.4.1 Input parameters | 第218-220页 |
| 5.4.2 Degree of hydration or pozzolanic reaction | 第220-224页 |
| 5.4.3 Microstructure development of fly ash cement paste | 第224-226页 |
| 5.4.4 CH content in cement paste | 第226-227页 |
| 5.5 Chemical shrinkage of PC and blended cements | 第227-237页 |
| 5.5.1 Raw materials and mixture design | 第227-229页 |
| 5.5.2 Experiments | 第229-232页 |
| 5.5.3 Modelling with HYMOSTRUC3D-E | 第232-233页 |
| 5.5.4 Degree of hydration and chemical shrinkage of PC pastes | 第233-234页 |
| 5.5.5 Degree of hydration and chemical shrinkage of blended cement pastes | 第234-237页 |
| 5.6 Concluding remarks | 第237-240页 |
| Chapter 6 Improvement of autogenous shrinkage measurement for cement paste at very earlyage: Corrugated tube method | 第240-249页 |
| 6.1 Introduction | 第240-243页 |
| 6.2 Introduction of the set-up | 第243-244页 |
| 6.3 Verification of transformation ratio (volume deformation to length change) | 第244-245页 |
| 6.4 Experiment and validation | 第245-248页 |
| 6.5 Summary of this method | 第248-249页 |
| Chapter 7 Model for simulating the autogenous shrinkage of hardening Portland cement pasteand blended cement paste at the microscale | 第249-274页 |
| 7.1 Introduction | 第249-252页 |
| 7.2 Experiments | 第252-253页 |
| 7.2.1 Introduction | 第252页 |
| 7.2.2 Internal relative humidity | 第252-253页 |
| 7.2.3 Autogenous shrinkage | 第253页 |
| 7.3 Modelling approach | 第253-259页 |
| 7.3.1 Self-desiccation module | 第254页 |
| 7.3.2 Capillary pressure module | 第254-255页 |
| 7.3.3 Simulation of autogenous shrinkage of cement paste | 第255-257页 |
| 7.3.4 Discrete algorithm for calculating autogenous shrinkage of hardening cement paste | 第257-259页 |
| 7.4 Simulation results and discussions | 第259-273页 |
| 7.4.1 Simulation for pure Portland cement pastes | 第259-265页 |
| 7.4.2 Simulation for blended cement paste | 第265-273页 |
| 7.5 Summary of this chapter | 第273-274页 |
| Chapter 8 Conclusions and outlooks | 第274-281页 |
| 8.1 Conclusions | 第274-278页 |
| 8.1.1 Conclusions related to the extensions of HYMOSTRUC3D model | 第274-277页 |
| 8.1.2 Conclusions related to the model for simulating the autogenous shrinakge of purePortland cement paste and blended cement paste | 第277-278页 |
| 8.2 Outlooks | 第278-281页 |
| 8.2.1 Potentials of HYMOSTRUC3D-E | 第278-279页 |
| 8.2.2 Recommendations for further research | 第279-281页 |
| Reference | 第281-292页 |
| List of Abbreviations | 第292-293页 |
| List of Symbols | 第293-298页 |
| Appendix | 第298-348页 |
| A: Reactions of PC, BFS and FA particles in the system | 第298-320页 |
| A.1 Definition of representative elementary volume of cement paste | 第298-299页 |
| A.2 Calculation of weight of PC, BFS, and FA in REV | 第299页 |
| A.3 Description of particle size distribution of PC, BFS and FA | 第299-302页 |
| A.4 Calculation of number of PC, BFS and FA particles in the REV of cement paste .. 283A.5 Diameter of hollow core in FA particles | 第302页 |
| A.5 Diameter of hollow core in FA particles | 第302页 |
| A.6 Definition of cell and shell | 第302-308页 |
| A.7 Reactions rates of PC, BFS and FA | 第308-320页 |
| B: Degree of hydration of blended cements | 第320-323页 |
| B.1 Degree of hydration of PC | 第320-321页 |
| B.2 Degrees of pozzolanic reactions of BFS and FA | 第321-323页 |
| C: Volume of individual phases calculated based on stoichiometry | 第323-336页 |
| C.1 Volume evolution of hydrating PC | 第323-330页 |
| C.2 Volume evolution of reacting BFS | 第330-332页 |
| C.3 Volume evolution of reacting FA | 第332-334页 |
| C.4 Total volume evolution in the system | 第334-336页 |
| D: Volume ratio of products to reactants | 第336-337页 |
| D.1 Volume increase ratio of a PC particle | 第336页 |
| D.2 Volume increase ratio of a BFS particle | 第336页 |
| D.3 Volume increase ratio of a FA particle | 第336-337页 |
| E: Extra growth thickness of particles | 第337-343页 |
| E.1 Extra growth thickness of a PC particle | 第337-340页 |
| E.2 Extra growth thickness of a BFS particle | 第340-341页 |
| E.3 Extra growth thickness of a FA particle | 第341-343页 |
| F: Thermodynamic equations of ions in the pore solution | 第343-347页 |
| G: Densities and molar mass of phases in the simulation | 第347-348页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第348-353页 |
| 致谢 | 第353-356页 |
| 附件 | 第356页 |
