粉煤灰综合利用
FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION
粗骨料颗粒堆积简化计算模型的研究 Research on the Simplified Computation Model of the Coarse Aggregate Particle Packing
姜曼12，张雄12，张永娟2，彭亦博1,3（1.同济大学建筑材料研究所，上海201804；
2012
NO.1 专题研究
2.同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海201804； 3.昆山市建设工程质量检测中心，江苏215337）
摘要：提出了一种粗骨料颗粒堆积简化计算模型。此模型将粗骨料颗粒特征化为椭圆形颗粒，利用定量体视学原理采集粗骨料颗粒的形状特征参数，建立了骨料颗粒的堆积法则，设计了可以快速计算其堆积密度的计算方法，得到了粗骨料实际堆积密度PR与虚拟堆积密度PV的修正公式PR=0.896PV+8.697。经验证，修正后的虚拟堆积密度与实际堆积密度的平均相对误差仅为0.32%，准确度较高。可利用此模型计算出的骨料堆积空除率，进行混凝土配合比设计。
关键词：粗骨料堆积；椭球形颗粒；简化计算模型；堆积密度
中图分类号：TU528.04
文献标识码：A
文章编号：1005-8249(2012)01-0009-06
JIANG Man'-2, ZHANG Xiong'-*, ZHANG Yong-juan,PENC Yi-bo'. s(1. Institute of Building Materials, Tongji University, Shanghai 201804, China;
2. Key Laboratory of Advanced Civil Engineering Materials of Education, Tongji University, Shanghai 201804, China;
3. Kunshan Construct Engineering Quality Testing Center, Jiangsu 215337, China)
gpued asdp s pepnas ua gahe asoo in er ued araie o ppout cogeinduoo pegeis psqv ae ap ued oa aa ea uaed anaot oa agda e ea a e a ued lsted very fast ater gathering the shape characteristic parametens from the picture of the agpegate based on the quantitative stereology, The model through which a modified formula pR =0. 896pV +8. 697 was found out, where the pR was real packing density and the pV was virtual packing pegpo pue asuap urped ar a oaq %0 p 3oua aaear aauaa e unaoe aq o poroud se ppo pegipo a -kqsuap virtual packing density.
Key words;coarse aggregate packing, ellipse particle, simplilied oomputation model, packing density
粗骨料堆积的研究由来已久。早在上世纪30年代，Fumas[1-2]和Westman&Hugill[3]就首先开始进行球形颗粒堆积的理论和试验研究。近代随着科技发展，颗粒堆积研究方面出现了很多数学方法。 German[4]于1989年首次进行了一维方向的模拟堆积。随着计算机技术的发展，对二维和三维颗粒堆积算法的研究越来越多。Visscher和Bolsterli(5)，Meakin 和Jullien(6】，以及Barker和Grimson(7]对二维颗粒堆积算法做了大量研究；Lee等(*)人研究了一种名为
第一作者：姜曼（1987～），女，同济大学硕士生，主要从事建筑结构与功能材料的研究。jm8783jl@163.com
收稿日期：2011-08-30 万方数据
REDIM的颗粒堆积降维蒙特卡罗算法：Martijn和 Stroeven(9)、G.Fu等[10)】对三维颗粒随机堆积进行了相关研究；KonstantinSobolev和AdilAmirjanov以连续堆积算法(SPA)结合遗传算法进行骨料模拟堆积["]； Cundall和Strack首先使用了离散单元法运用Fortran 语言编制了二维圆形颗粒的BALL程序以分析研究颗粒材料的力学特性(12]；HuanHe，ZhanqiGuo，Piet Stroeven等用离散单元法模拟混凝土骨料的堆积：13)。但离散单元法还是较难精确计算任意形状颗粒的堆积，因为任意形状颗粒的接触非常复杂。
在过去的研究中，大部分的颗粒堆积试验研究使用各种材料的多边形颗粒和球形颗粒：目前较新的计算机模拟方法，都或多或少的，与混凝土粗骨料颗粒的
·9.