1．目的及意义
高强与超高性能化是混凝土材料的重要发展方向，但较低的水胶比导致其 存在早期自干燥程度高、易收缩开裂等工程问题。自收缩和干燥收缩是造成混凝土早期开裂的一类主要原因，二者均由水泥石的水分消耗引起，产生动力都是由毛细孔弯液面造成的毛细孔负压。
美国学者 Philleo 于 1991 年首次明确提出混凝土内养护的概念。到2001年，美国混凝土协会( ACI) 将内养护定义为由存在混凝土中额外的水而非拌和用水引起的水泥水化过程。内养护技术在混凝土中引入一种组分作为养护剂，它均匀地分散在混凝土中，可以起到内部蓄水池的作用。当混凝土水化过程中出现水分不足时，养护剂中的水分便补给水化所需水分，支持混凝土水化反应继续进行。这为解决高强低水胶比混凝土收缩开裂提供了重要技术途径。
但是内养护材料在混凝土中吸释水过程复杂、多变，由于吸释水机理不清，应用中缺乏理论指导，难以稳定控制，造成实际使用效果并不理想，从而阻碍了内养护混凝土技术的发展及工程应用。
目前国内外常用的混凝土内养护法包括采用饱水轻集料和高吸水树脂。其中，饱水轻集料(LWA)最早使用，但使用LWA作为内养护材料，易产生一系列问题：如工作性能变差，集料上浮，强度、弹性模量明显下降等。而后来使用高吸水树脂(SAP)来改善混凝土的收缩，解决了轻集料T作性能变差的问题，且其掺最很小，在解决早期收缩开裂和耐久性问题的同时，强度不会受到很大的影响，甚至在控制SAP粒径和掺量后混凝土的抗压强度还能有所增加。
超吸收性聚合物（SAP）可以为多孔水泥基材料的设计带来很大的灵活性，由于对聚合物吸收性的基本了解，可以定制孔结构，所得孔的具体形态具有改善低密度水泥基材料的机械性能的高潜力。计算机在复合材料设计中使用的方法是可行的替代工具，它们允许分析更复杂的形态并模拟非线性成分行为，同时提供更简单的方法来解释局部变形和失效机制。因此开展微机械模型的分析可以补充预测异质材料的最终性质的实验任务，从而减少了有利于材料开发的所需实验工作。该预测的准确性将取决于建模形态的精确度，考虑每种成分的材料模型，边界条件和网格尺寸。
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2. 研究的基本内容与方案

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高吸水树脂(SAP)内养护技术可以从混凝土内部独立提供水源，为解决混凝土收缩及开裂提供了非常好的思路与工程解决手段。

本项目针对其弹性模量计算与预测的难题，基于最大密实理论和有机-无机复合材料理论，建立有限元方法（FEM）微细观有限元模型，模拟加载计算并预测其弹性模量，通过实验测试结果对比分析，提出预测SAP内养护轻质混凝土弹性模量的简易模型，进一步完成关键微细观参数的敏感性分析。

研究过程主要包含以下几个方面：
1、使用ABQUAS建立SAP内养护轻质混凝土的细观有限元模型，构建代表性体积元素（RVE），再现成分的形态和指定的适当材料模型到每个阶段的弹性响应。

该预测的准确性将取决于建模形态的精确度，考虑每种成分的材料模型，边界条件和网格尺寸；
2、使用单轴压缩试验数据获得弹性模量和抗压强度，然后测定抗拉强度的弯曲试验数据，完成拟合弹性模量预测公式；
3、利用CAD绘制SAP内养护轻质混凝土的细观结构图。

3. 参考文献
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