活性粉末混凝土的常規(guī)三軸壓縮性能試驗(yàn)研究

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1、第33卷，第2期中國(guó)鐵道科學(xué)V01．33No．22012年3月CHINARAILWAYSCIENCEMarch，2012文章編號(hào)：1001—4632(2012)02—0038—05活性粉末混凝土的常規(guī)三軸壓縮性能試驗(yàn)研究余自若，秦鑫，安明拮(北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，北京100044)摘要：通過(guò)活性粉末混凝土在不同圍壓下的常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)，研究活性粉末混凝土的破壞形態(tài)、強(qiáng)度特征和變形規(guī)律。結(jié)果表明：圍壓≤60MPa時(shí)，活性粉末混凝土的常規(guī)三軸壓縮破壞形態(tài)主要表現(xiàn)為劈裂破壞，圍壓為65MPa時(shí)，

2、破壞表現(xiàn)出擠壓流動(dòng)特征；在不同的圍壓條件下，活性粉末混凝土試件的應(yīng)力一應(yīng)變曲線的形狀基本相似，均經(jīng)歷壓密、彈性、應(yīng)力軟化和荷載穩(wěn)定下降4個(gè)階段；活性粉末混凝土的三軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量和軸向峰值應(yīng)變均隨圍壓的增大而近似線性增長(zhǎng)，但活性粉末混凝土的三軸抗壓強(qiáng)度隨圍壓增長(zhǎng)的速度較普通混凝土緩慢；在到達(dá)峰值應(yīng)變之前，活性粉末混凝土的割線泊松比表現(xiàn)出隨圍壓的增大而減小的規(guī)律，此階段的體積應(yīng)變表現(xiàn)為壓縮。關(guān)鍵詞：活性粉末混凝土；常規(guī)三軸試驗(yàn)；圍壓；三軸抗壓強(qiáng)度；應(yīng)變中圖分類(lèi)號(hào)：U444．18文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ado

3、i：10．3969／j．issn．1001—4632．2012．02．07露天環(huán)境中的鐵路混凝土橋梁在周?chē)髿猸h(huán)境寸，活性粉末混凝土常規(guī)三軸受壓試件采用高為的作用下，隨著服役時(shí)間的延長(zhǎng)，混凝土的耐久性100mm、直徑為50mm的圓柱體，每立方米活性及橋梁的安全度降低，而橋梁的維修又存在著成本粉末混凝土原材料用量見(jiàn)表1。試件成型后先在75高、影響交通等諸多問(wèn)題?；钚苑勰┗炷恋某霈F(xiàn)℃高溫養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)72h，然后移至標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室為解決上述問(wèn)題提供了新的途徑?；钚苑勰┗炷琉B(yǎng)護(hù)，至28d齡期取出進(jìn)行試驗(yàn)。

4、是材料堆積最密實(shí)理論與纖維增強(qiáng)理論相結(jié)合的先表1每立方米活性粉末混凝土原材料用量kg·in_3進(jìn)水泥基復(fù)合材料[1]，與常規(guī)混凝土相比，它不僅查塑壁塑互墓壁塹笙壟叢壟旦型706160】250】20]6324具有超高的強(qiáng)度和韌性(抗壓強(qiáng)度100～230MPa，斷裂能20000～40000J·nl-2)陪4

5、，還具有超高的耐久性(300次凍融循環(huán)質(zhì)量損失率接近0，氯活性粉末混凝土常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)在XTR01離子滲透系數(shù)在100C以下)[1導(dǎo)7]和優(yōu)異的抗疲勞型微機(jī)控制電液伺服巖石三軸試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，加載

6、性能[8]。這些性能使得活性粉末混凝土非常適合用方式如圖1所示，試件所受軸向壓應(yīng)力0-。由試驗(yàn)于鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)及其相關(guān)附屬結(jié)機(jī)的加載頭直接施加，圍壓0-，通過(guò)油壓室中的油構(gòu)睜10]。但這類(lèi)結(jié)構(gòu)中的混凝土多處于明顯的多軸壓施加。采用試驗(yàn)機(jī)配套的YSY60—6／2．6三維引應(yīng)力狀態(tài)，要合理地進(jìn)行活性粉末混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)伸計(jì)分別測(cè)量試件的軸向和徑向應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)?jì)，必須掌握該材料在多軸應(yīng)力狀態(tài)下的力學(xué)性線。在物理對(duì)中之后，先對(duì)試件進(jìn)行軸向預(yù)壓，再能。本文對(duì)活性粉末混凝土試件進(jìn)行不同圍壓下的進(jìn)行圍

7、壓預(yù)壓；隨后施加圍壓0-，至設(shè)計(jì)的圍壓值，常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)，研究活性粉末混凝土三軸受力保持此圍壓不變，施加軸壓0"3直至試件破壞，試狀態(tài)下的力學(xué)性能。驗(yàn)的加載制度如圖2所示。本次試驗(yàn)選用0，20，25，40，45，60和65MPa共7種不同的圍壓。加1試驗(yàn)概況載時(shí)，為了避免由于泊松效應(yīng)的影響而使試件的受力狀態(tài)失真[11

8、，試件和加壓板之間放置減摩墊(2考慮到試驗(yàn)機(jī)加載噸位的限制和引伸計(jì)的尺片厚2mm聚四氟乙烯板中間加二硫化鉬油膏)，收稿日期：2011—10—07；修訂日期：2012—01—10基金

9、項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51108019)作者簡(jiǎn)介：余自若(1980一)，女，貴州興義人，講師，博士。第2期活性粉末混凝上的常規(guī)t軸壓縮性能試驗(yàn)研究以消減試件表面的摩擦。2000400060008000幽1試件受力彤式圖2加載制度6應(yīng)變／10圖4軸向應(yīng)力應(yīng)變?nèi)€2試驗(yàn)結(jié)果及分析表2活性粉末混凝土常規(guī)三軸壓縮強(qiáng)度和變形特征值21破壞形態(tài)圖3給出了活性粉末混凝土試件的三軸受壓破壞形態(tài)。當(dāng)圍壓d，≤60MPa時(shí)，試件的破壞形態(tài)基本一致，試件表面出現(xiàn)一條從上端面延伸至下端面的斜向主裂縫(圖3(a

10、))，這是由于圍壓的存在，阻止了裂縫沿垂直m方向的發(fā)展呈柱狀壓壞的趨勢(shì)，使由最大主壓應(yīng)力引起的裂縫斜向發(fā)展且注：^為活性粉末混凝土的常規(guī)氣軸抗壓強(qiáng)度；^為活性粉末混與∞成較小的角度，破壞形態(tài)主要表現(xiàn)為主壓應(yīng)凝土的單軸抗壓強(qiáng)度，此處取∞-o時(shí)的^值，即147MPa；力產(chǎn)生的縱向劈裂縫引發(fā)的劈裂破壞。當(dāng)圍壓較“為軸向峰值應(yīng)變，是試件達(dá)到峰值強(qiáng)度時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變；E為彈性模量。大，O-，一65MPa時(shí)，破壞后的試件表面出現(xiàn)幾個(gè)斜向裂縫面，沿斜裂縫面有剪切錯(cuò)動(dòng)和碾壓破碎的開(kāi)始加載時(shí)，試件只受?chē)?/p>