混凝土架構模型理論是由大連理工大學建筑材料研究所王立久教授及其團隊提出的新型混凝土理論。
傳統混凝土理論
傳統的混凝土理論，即水泥石理論，已有近兩百年的歷史。這一理論認為混凝土主要由水泥石和骨料組成，并提出了一個重要參數——水灰比。然而，這種理論忽略了混凝土各組成部分對混凝土性能的影響，過度強調了水灰比的作用。在數學上，由于混凝土中有三個基本參數，除了單位用水量之外，其他兩個參數必須有一個明確的規定，否則無法通過一個方程式來確定這三個參數。因此，增加了砂率和水灰比這兩個參數。這些參數實際上是為了數學上的方便而引入的。傳統理論認為水泥石強度是混凝土強度的主要來源，因此可以通過混凝土的設計強度來計算出水灰比。但是，水灰比并不是如保羅·米公式所述的與混凝土強度呈線性關系，尤其是對于高強度混凝土來說更為明顯。砂率有兩個方面的考慮，一個是骨料的密實填充，另一個是混凝土強度的要求。砂率可以分為質量砂率（中國采用）和體積砂率（歐美采用）。體積砂率是在一定的水泥用量下，根據最佳細度模數得到的最佳砂石比例確定的。事實上，首先根據混凝土強度確定水泥用量，然后再確定砂石比例，這也是密實填充的一個過程，以滿足保羅·米級配。體積砂率和質量砂率的理念是一致的，只是集料密度的比例不同。
架構混凝土理論
王立久教授提出了混凝土組分的“三圓模型”，即混凝土由粗集料架構、砂漿和界面過渡區組成?；炷恋膹姸葋碓从谶@三個部分的共同作用。由水泥石和細集料組成的砂漿被稱為“混凝土砂漿”。粗集料架構指的是粗集料的空間布置，起到“增強效應”，類似于人體的“骨架”，而混凝土中的砂漿則相當于連接骨骼的“肌肉”，其中細集料就相當于“肌肉纖維”，在架構模型中起增強水泥石作用，混凝土砂漿起固膠結粗集料架構作用。粗集料與混凝土砂漿之間存在著界面過渡區。這個比喻形象地說明了混凝土中各個組成部分的重要性，缺少任何一個都會影響混凝土的整體性能。架構混凝土的一個重要參數是“砂漿比”，即細集料體積與水泥漿的比率，它決定了混凝土的所有特性，包括強度和耐久性。“砂漿比的偏離”也是一個重要的概念，它指的是混凝土砂漿與所用水泥膠砂組分之間的差異。我們將使用標準砂制成的混凝土稱為“標準混凝土”，從而建立了一個可供比較的標準。根據混凝土架構模型理論，只需要研究砂漿即可，特別是在砂漿比的偏離方面。這一理論開辟了一個新的研究和應用領域，但仍需要更多的同行共同努力。
參考資料 >
混凝土架構模型.xueshu.2024-11-02
混凝土架構模型及其破壞過程的仿真模擬.豆丁建筑網.2024-11-02
混凝土架構模型研究.萬方數據.2024-11-02