粗骨料形状对混凝土力学性质的影响

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1、学兔兔www.xuetutu.com2014年第2期(总第292期)混凝土原材料及辅助物料Number2in2014(TotalNo．292)ConcreteMATERIALANDADMINICLEdoi：10．3969／j．issn．1002-3550．2014．02．016粗骨料形状对混凝土力学性质的影响邢心魁1I2，刘晶’。孙冠晓。闰茂龙’。张坤鹏’(1．广西矿冶与环境科学实验中心，广西桂林541004；2．广西岩土力学与工程重点实验室，广西桂林541004)摘要：混凝土是一种力学行为复杂的多相复合材料。通过PFC2D模拟，对四种不同形状粗骨料混凝土试件的应力一应变曲线，破坏形

2、态及破坏过程中的能量变化进行对比分析。结果表明：混凝土单轴受压开裂裂缝都是绕骨料产生的，粗骨料本身不发生破坏；混凝土的单轴受压强度与砂浆基质与粗骨料外边缘有效接触面积有关，非圆形骨料较圆形骨料的界面接触面积大抗压强度也高，对应的峰值应变也越大，应力应变曲线下降段也越陡些。关键词：颗粒流；混凝土；骨料；能量；形状中图分类号：TU528．041文献标志码：A文章编号：1002—3550(2014)02—0061—03InfluenceofdiferentshapeofcoarseaggregateonconcretemechanicalpropertiesX／NGXinkui1,2，LI

3、UJing，SUNGuanxiao，YANMaolongX,ZHANGKunpeng(1．GuangxiScientificExperimentCenterofMining，MetallurgyandEnvironment，Guilin541004，China2．GuangxiKeylaboratoryofGeomechanicsandGeotechnicalEngineering，Guilin541004，China)Abstract：ConcreteiSakindofmultiphasecompositematerialswhosemechanicscharacteristies

4、areverycomplex．FourdiferentshapesoftheaggregateweresimulatedbyPFC2Dandconcretestress—straincurveofthespecimens，thefailurepaRernandfailureintheprocessofenergychangewereanalyzed．Theresultsshowedthattheconcreteunderuniaxialcompressioncrackingcrackswereproducedaroundtheaggregate，thecoarseaggregatei

5、tselfdamagedidnotOCCur．Theuniaxialcompressivestrengthofconcreterelatetomortarmatrixandaggregateouteredgeoftheeffectivecontactarea，thecircularaggregateacircularaggregateinterfacecontactareawaslargeandstrengthwashigh，thegreaterthepeakswainandthecorresponding，declineperiodofstressandstrainCHIVewas

6、steep．Keywords：particleflOW；concrete；aggregate；energy；shape意的效果[5-8]。此外肖辉例、黄修山㈣等基于离散元原理利用0引言颗粒流软件PFC2D[~u，模拟了混凝土的单轴受压破坏试验，混凝土是一种由胶凝材料、骨料、各类掺合料组成的选取粗骨料为单一类圆形的情况，与真实混凝土骨料形状多相复合材料，其工程力学性质一直是工程界研究的重点差异较大。笔者采用颗粒流软件，编写了几种非类圆形粗骨课题。由于计算机技术的发展，近年来，采用数值模拟对混料生成和投放程序。通过与过镇海模型曲线对比，得到混凝土的破坏机理以及混凝土宏观力学性能与细观参数

7、之凝土材料的细观参数，研究不同形状骨料对混凝土破坏形间关系的研究越来越多。张德海[1]、彭一江圆模拟了混凝土态和力学行为的影响。试件单轴受压破坏的全过程，并分析了混凝土材料细观结1混凝土数值模型建立构对其宏观力学行为的影响。河海大学汤书军[3]应用随机骨料分布的细观有限元模型进行了混凝土单轴受拉、单轴1．1骨料的生成受压、简支梁受弯等数值试验，研究了混凝土裂缝产生、延由于混凝土中骨料的大小与分布具有离散性。因此混伸直至破坏的全过程以及极限强度变化规律。清华