混凝土在细观层次下主要由以下三部分组成:骨料、水泥石及两者之间的界面过渡区。水泥的水化过程及水泥石微观结构力学性能的模拟近些年来取得了一定的研究成果，但是由于水泥石微观结构的复杂性，还不能很好的模拟出水泥的水化过程和水泥石在微观结构下的力学性能。对于水泥石产生强度的微观力学机理研究的不够透彻，这对于用有限元法来模型水泥石的微观结构都带来一定的困难。　　 本文主要通过两种计算软件模拟水泥石微观结构的力学性能，首先是NIST（美国国家标准与技术研究院）的水泥水化软件CEMHYD3D，通过它可以生成一个不同尺度上的三维水泥石微观结构，可以定性的推测和预测水泥石的力学性能;然后，对于水泥石微观结构的力学性能的计算通过有限元软件ABAQUS进行模拟。本文以水泥石微观结构的计算机模拟为中心，主要作了以下一些研究工作:　　 (1)对目前国内外水泥石微观结构的计算机模拟方法进行总结，研究水泥水化的过程以及水化形成后的水泥石的力学性能。　　 (2)通过水化软件CEMHYD3D模拟水泥水化过程中的放热、水化程度、及其它的一些水化参数等，形成一个水泥石三维微观结构，可描述水化产物的不均匀分布，根据水化产物含量描述水泥石微观结构的演化过程、空隙分布等。　　 (3)建立CEMHYD3D与ABAQUS软件的接口，将水化模拟得到的水泥石微观结构转入有限元软件ABAQUS，设定不同水化产物的材料本构关系和破坏准则，通过Explicit分析模式模拟微观结构抗拉强度的大小、破坏过程，进而研究水泥石整体的力学性能。