自密實(shí)堆石混凝土Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型斷裂性能試驗(yàn)研究.pdf

1、自密實(shí)堆石混凝土(Self-Compacting Rock-filled Concrete)是指利用自密實(shí)混凝土(Self-Compacting Concrete)的高流動(dòng)、抗離析性能好等特點(diǎn)，采用大粒徑的塊石作為骨料堆積入模后，填充自密實(shí)混凝土，從而形成的一種堆石混凝土(RFC)。
　　混凝土結(jié)構(gòu)的受力特性與裂縫的發(fā)展密不可分，由于結(jié)構(gòu)或荷載的不對(duì)稱及材料各向異性等原因，實(shí)際混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫通常是處于復(fù)合應(yīng)力場下，在復(fù)雜的外荷

2、載以及I、II型應(yīng)力強(qiáng)度因子共同作用下，其組合值達(dá)到某一極限值后，裂縫將擴(kuò)展直至結(jié)構(gòu)發(fā)生I—II復(fù)合型斷裂破壞。也就是說，混凝土的I—II復(fù)合型斷裂機(jī)理要比純I型、II型斷裂更為復(fù)雜。在實(shí)際工程中，復(fù)合型裂紋是大量存在的，其中又以I—II復(fù)合型裂紋最為常見，這種裂紋的起裂、失穩(wěn)擴(kuò)展及各階段的斷裂參數(shù)是人們普遍關(guān)心的問題，因此對(duì)自密實(shí)堆石混凝土的I—II復(fù)合型斷裂參數(shù)的研究就顯得尤為重要。
　　此外，已有的對(duì)自密實(shí)堆石混凝土材料的研

3、究，大多是從自密實(shí)堆石混凝土大型試塊中切割取樣來進(jìn)行材料試驗(yàn)，鮮見針對(duì)大尺寸自密實(shí)堆石混凝土的力學(xué)性能，以及骨料粒徑對(duì)自密實(shí)混凝土影響的研究。
　　針對(duì)上述問題，本文開展了如下研究內(nèi)容：
　　1、自密實(shí)堆石混凝土材料力學(xué)性能的研究
　　研究制作了尺寸為450 mm×450 mm×450mm和450 mm×450 mm×900 mm的自密實(shí)堆石混凝土試件。立方體試件和棱柱體試件各兩個(gè)，進(jìn)行材料性能試驗(yàn)，并對(duì)照已有的標(biāo)準(zhǔn)混

4、凝土試件試驗(yàn)結(jié)果，研究試件內(nèi)部自密實(shí)混凝土與大粒徑骨料（塊石）之間的粘結(jié)狀況。試驗(yàn)結(jié)果表明：大尺寸自密實(shí)堆石混凝土試件的宏觀破壞形態(tài)與已有的標(biāo)準(zhǔn)混凝土試件的破壞形態(tài)有所不同；試件的斷裂面平整，在局部區(qū)域石塊會(huì)被剪斷，更多的是界面上表現(xiàn)為粘結(jié)破壞。試件內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較密實(shí)，可形成與自密實(shí)混凝土強(qiáng)度接近的堆石混凝土，強(qiáng)度指標(biāo)較高，為自密實(shí)堆石混凝土的工程應(yīng)用提供了理論依據(jù)。
　　2、自密實(shí)堆石混凝土四點(diǎn)剪切梁I—II復(fù)合型斷裂性能研究

5、r>　　對(duì)尺寸為450 mm×450 mm×1900mm的自密實(shí)堆石混凝土四點(diǎn)剪切梁進(jìn)行I—II復(fù)合型斷裂性能試驗(yàn)研究和理論分析，研究這種新工藝混凝土材料的斷裂機(jī)理，通過四點(diǎn)剪切梁試件的斷裂性能試驗(yàn)，測試斷裂性能參數(shù)。與普通混凝土的斷裂試驗(yàn)進(jìn)行比較，了解自密實(shí)堆石混凝土I—II復(fù)合型斷裂機(jī)理。研究不同縫寬比(c/h)對(duì)自密實(shí)堆石混凝土試件斷裂參數(shù)的影響；總結(jié)自密實(shí)堆石混凝土試件各斷裂參數(shù)的變化規(guī)律；通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析討論自密實(shí)堆石混凝土試

6、件與普通混凝土試件斷裂參數(shù)的異同點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：
　　(1)對(duì)于自密實(shí)堆石混凝土四點(diǎn)剪切梁的I—II復(fù)合型斷裂性能試驗(yàn)，試件出現(xiàn)復(fù)合型破壞和彎曲破壞兩種破壞形態(tài)；
　　(2)隨著c/h的變化，極限荷載 maxP、起裂角q和斷裂能 FG呈現(xiàn)出一定的變化規(guī)律；
　　(3)采用本文的加載裝置和采集儀器能夠得到自密實(shí)堆石混凝土四點(diǎn)剪切梁 d-F、CMOD P-和CMSDP-曲線的下降段。從試驗(yàn)測得的曲線可以看出在到達(dá)極限荷載