泡沫轻质混凝土力学特性试验研究

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1、铁道建筑RailwayEngineering文章编号：1003—1995(2016)04—0144—05泡沫轻质混凝土力学特性试验研究苏谦，赵文辉，王亚威一，刘亭，(1．西南交通大学土木工程学院，四川成都610031；2．西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，四川成都610031)摘要为研究泡沫轻质混凝土的力学特性，采用微机控制电子万能试验机对湿密度为400～1000kg／m的泡沫轻质混凝土试样开展单轴压缩试验。结果表明：泡沫轻质混凝土压缩过程分为典型的4个阶段，即调整阶段、弹性阶段、脆性阶段和屈服阶段(震荡屈服和点屈服)；

2、当湿密度为400～800kg／m时无侧限抗压强度呈指数增加，当湿密度为800～1000kg／m时无侧限抗压强度增长效果不明显；"-3湿密度为400～600kg／m时弹性模量增长缓慢，而当湿密度为600～1000kg／m时弹性模量增长较迅速，但增长速率逐渐减小；养护龄期前期影响较大，后期影响较小。关键词泡沫轻质混凝土；湿密度；无侧限抗压强度；弹性模量；养护龄期中图分类号TU472文献标识码ADOI：10．3969／j．issn．1003—1995．2016．04．36泡沫轻质混凝土是由水泥(固化材料)、水、原料1材料与试样制备土(砂或

3、砂性土或低液限土)按一定比例充分混合形成浆体，然后再与一定比例的足够细小的稳定气泡群水泥为四川拉法基集团的P．O42．5普通硅酸盐充分混合搅拌形成流体，并最终凝固成型的一种轻型水泥；发泡剂为FL一1型；外加剂若干。制备泡沫轻质填筑材料。该材料具有自重轻、强度高、流动性好、性混凝土浆液过程为：首先分别称取水泥及水若干，充分能稳定、直立性强、对环境影响反应迟钝等优点，在岩搅拌均匀后，再加入发泡装置制备的泡沫，搅拌至要土工程中得到了广泛的应用，如软土地基处理、路基加求。试验中要求水泥浆的水固比为0．65，湿密度误差宽、桥背回填及沿海地基填

4、充等。随着泡沫轻质混凝≤1％，故下述抗压强度分析中，对同一配合比试样的土应用范围的增加，其湿密度使用范围也随之扩大。质量差异忽略不计。试样尺寸为100mm×100mm×国内外学者针对泡沫轻质?昆凝土展开了许多研究，文100mm，制备过程为：①浇筑；②刮平(养护24h后)；献[1—6]介绍了泡沫轻质混凝土的基本概念，详细研③拆模、成型；④养护(试样由保鲜袋包裹，放置在标究了其物理力学特性和影响因素。Satoh等分析了准养护室内)。泡沫轻质混凝土作为港口填料的可行性，认为其作为2试验目的和方法港口填料，一年后密度与28d密度相同，但强度

5、提高了40％；Otani等采用cT技术对熊本机场的泡沫轻为了研究泡沫轻质混凝土在不同湿密度下的抗压质混凝土试样进行扫描，分析不同配合比下泡沫轻质强度特性及其影响因素，采用WDW系列微机控制电混凝土在浇筑过程中气泡分布及抗压强度等力学特子万能试验机对试样进行单轴压缩试验。下文中试样性。但上述研究中泡沫轻质混凝土湿密度主要集中在的测试平均值为3组测试结果的平均值。试验中，对520～670kg／m，范围较狭窄，因此有必要开展湿密度同一配合比的试样采用一次浇筑完成，且对不同配合范围更广的泡沫轻质混凝土力学特性研究。比试样采用同一条件下养护，

6、减小外部环境差异对试本文针对湿密度范围为400～1000kg／m的泡样的影响。除养护龄期对力学特性影响的研究外，其沫轻质混凝土试样开展单轴压缩试验，研究泡沫轻质余试验所用试样龄期均为28d。试验参照标准《泡沫混凝土的压缩特性和湿密度、养护时间对无侧限抗压混凝土砌块》(JC／T1062-2007)执行。强度及弹性模量的影响，为工程建设提供参考依据。3试验成果和分析收稿日期：201zzzPsgiolePfrp5．09．07；修回日期：2016．01—3O3．1泡沫轻质混凝土的压缩特性基金项目：中国铁路总公司科技研究开发计划(2014G0

7、03一E)；教育部新对湿密度范围为400～1000kg／m的泡沫轻质世纪人才计划(NCET-12-0941)作者简介：苏谦(1972一)，男，教授，博士。混凝土试样开展无侧限抗压强度试验，其中典型湿密zzzPsgiolePfrp铁道建筑因为：当泡沫轻质混凝土应力超过其断裂承载力时，发式中：P为泡沫轻质混凝土的干密度，kg／m；p为纯生脆性断裂，应力随着应变而陡降。从破坏部位上，主水泥浆固化密度，为固定值，kg／m。裂缝与轴线约成45。。缓降段发生的原因为：该阶段由式(2)可知，对于同一水固比浇筑的泡沫轻质试样整体已破坏，荷载由相互接

8、触的几部分试样共同混凝土试样，其干密度与孔隙率呈线性关系。结合图承受，随着压缩位移的增加，次裂缝产生，试样进一步4线性拟合结果，则泡沫轻质混凝土湿密度与孔隙率被压坏，应力随着应变的增加而加速衰退(见图呈线性关系。再结合式(1)，可知对