基于随机骨料细观建模的微掺量水泥改善碎石动态弹性模量形成机理
马永卿
合肥工业大学?土木与水利工程学院
Mechanism of micro-additive cement improving dynamic elastic modulus of crushed stone based on random aggregate mesoscale modeling
MA Yongqing
摘要 为揭示微掺量水泥改善碎石动态弹性模量的结构形成机制，基于11组级配碎石重复加载三轴数据、68个随机骨料库、300点宏观压缩曲线和1%~6%水泥掺量场景矩阵，建立骨料–砂浆–孔隙三相二维细观模型，并采用宏观压缩曲线与回弹模量双约束完成参数标定。结果表明：11组级配碎石的回弹模量为311~399 MPa，均值为355.09 MPa，标准差为31.45 MPa；2.36 mm、1.18 mm与0.6 mm通过率与回弹模量呈显著正相关，其中1.18 mm通过率相关性最高（r=0.842）。细观情景分析显示，动态模量均值由1%掺量下的388 MPa提升至6%掺量下的609 MPa，峰值应力均值由7.17 MPa升至12.51 MPa，损伤起始应变由0.852%增至1.222%，但4%以后边际增益明显衰减。机理上，微掺量水泥对动态模量的改善可概括为孔隙填充优先、局部胶结桥形成与连续力链重构三个阶段；在高掺量区间，体系刚度继续上升，但强度和延性增幅逐步收敛。研究表明，基于随机骨料细观建模的低剂量胶结设计可为半刚性基层材料的低碳优化与工程级配控制提供可复算的结构解释。
关键词 ：
微掺量水泥 ,
碎石基层 ,
动态弹性模量 ,
随机骨料 ,
细观建模 ,
形成机理
出版日期: 2026-05-26
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2026, Vol. 0 
