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土木院:Modelling of Hydration and Microstructural Development of Irregular-shaped Cement
学术地点 土木院B211 主讲人 张明中(讲师/博士生导师)
讲座时间 2019年4月2日下午2:30

报告题目:Modelling of Hydration and Microstructural Development of Irregular-shaped Cement

报告人:张明中(讲师/博士生导师)

时间:2019年4月2日下午2:30

地点:土木院B211

张明中,荷兰代尔夫特理工大学博士,英国曼彻斯特大学博士后,现为QS世界大学排名第十、“英国G5超级精英大学”之一的伦敦大学学院(UCL)讲师及博士生导师(终身教职),英国高等教育学会会士,获得2018年UCL优秀教师提名奖。研究方向包括:多尺度计算模拟、先进与新型土木工程材料及其工程应用、混凝土结构耐久性等。现指导博士后2名,博士研究生6名,独立主持英国基金项目4项(包括英国EPSRC基金2项、英国皇家学会牛顿基金1项和英国文化协会牛顿基金1项),累计纵向科研经费近500万元。受邀担任英国EPSRC、英国皇家学会、捷克太阳集团官方网站基金委员会和阿联酋基金委员会基金评审专家,《Cement and Concrete Research》和《Cement and Concrete Composites》等26个SCI期刊审稿人。目前已出版英文专著一部,发表学术论文50余篇,其中被SCI收录30余篇(h-index = 15)。

Abstract: The shape of cement powder particles plays a crucial role in particle packing, hydration process and microstructural development of cement. However, cement powder is generally regarded as sphere for simplification in most cement hydration models. This study aims to investigate the influence of cement particle shapes on hydration of Portland cement and microstructure of cement paste. A novel central growth model along with a particle packing algorithm is developed to generate cement particles with irregular shapes and reconstruct initial 3D microstructures of Portland cement. The hydration process of cement with different shapes is then simulated using the modified CEMHYD3D model. Afterwards, the evolution of capillary pore structure characteristics including porosity, pore size distribution, pore connectivity and pore tortuosity of hardening cement paste with various water-to-cement ratios is estimated. The results indicate that the generated irregular-shaped particles precisely reproduce the real cement particles in terms of surface area, particle size distribution and geometry. The effect of particle shapes on hydration and pore structure features is significant due to the difference in surface area and geometric discrepancy.

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