循环加载下塑性混凝土的应力－应变曲线分析

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1、第32卷第10期长江科学院院报VoL32No．102015年10月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteOct．20l5doi：10．11988／ckyyb．201408632015，32(10)：116-120循环加载下塑性混凝土的应力一应变曲线分析璐璐。常芳芳。解伟。王雪奎(1．华北水利水电大学土木与交通学院，郑州450011；2．黄河水利委员会黄河水利科学研究院，郑州450003)摘要：通过设置4组配合比浇筑圆柱体和棱柱体试件，进行了抗压强度

2、和弹性模量试验。试验分析了应力一应变曲线、预压段和未预压段以及循环段的应力一应变曲线的特点，比较了预压段与未预压段的应力一应变曲线。通过对曲线斜率的分析，了解试件孔隙存在的微观性，明确预压时循环次数对应力一应变曲线的影响。试验结果表明：塑性混凝土应力一应变曲线的上升段较普通混凝土有明显的不同，预压段的应力一应变曲线的斜率先增加后减小，而未预压段的曲线斜率一直增加。同时，可以宏观地明白试件内部孔隙存在的微观性，得出预压次数对应力一应变曲线的影响并不大。所得出的结论对塑性混凝土今后的科学研究与工程应用具有一定

3、的借鉴。关键词：塑性混凝土；循环加载；弹性模量；应力一应变曲线；峰值应力中图分类号：TV331文献标志码：A文章编号：1001-5485(2015)10-0116-051研究进展2试验方案2．1试验原材料及塑性混凝土配合比普通混凝土具有抗压强度高、耐久性能好等诸(1)水泥，采用河南孟电生产的P·O32．5号普多优点，被广泛应用于建筑领域¨J，但是普通混凝通硅酸盐水泥，各项指标符合《通用硅酸水泥》土的应力一应变曲线特征与土的应力一应变曲线特(GB175-2007)标准要求。征相差比较大，造成了普通混凝土使用

4、的局限性。(2)细骨料为河砂，级配曲线位于Ⅱ区，属于中在大坝围堰、除险加固及结构基础工程中，防渗砂，各项指标符合《建筑用砂》(GB／T14684-2001)体与周围的土体紧密接触，为了避免墙体内出现拉标准要求。应力，并且为了使混凝土与周围土体的变形相近，减(3)粗骨料粒径5—25mm的石灰岩碎石，级配小结构的破坏程度，延长结构的使用时间，就需要一连续，各项指标符合《建筑用卵石、碎石》(GB／种低强度、低弹性模量、大应变和防渗性好的材料。T14685-2001)标准要求。经过长时间的研究，人们发现用膨润土或

5、黏土代替(4)水为自来水。普通混凝土中的部分水泥可以满足这样的要求，即(5)膨润土选用四川乐山生产的钠质膨润土。塑性混凝土。通过应力一应变曲线不仅可以得到混混凝土配合比见表1。凝土的抗压强度，还可以确定其弹性模量、峰值应表1塑性混凝土配合比变、延性指数、破坏形态等力学特性。Table1Mixproportionsofplasticconcretes我国对塑性混凝土的研究始于2O世纪80年代J，但大多侧重于工程实际应用，缺乏较系统的理论研究，以往的塑性混凝土应力一应变曲线研究主要针对的是未预压时的应力一应变

6、曲线，而对循环加载下的应力一应变曲线的研究并不是太多，譬如王四巍等人研究了循环加载下塑性混凝2．2试件的制作土的强度及变形特性。·主要开展圆柱体和棱柱体单轴抗压力学特性指收稿日期：2014—10—09；修回日期：2014—12—09基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(HKY—JBYW一2013—10)作者简介：刘璐璐(1990-)，男，河南南阳人，硕士研究生，研究方向为工程结构设计与防减灾技术，(电话)15238302182(电子信箱)tiankong-chumo@163．corn。

7、第1O期刘璐璐等循环加载下塑性混凝土的应力一应变曲线分析117标试验，其中棱柱体试件尺寸为150minx150mm~件从P。增加到p时的纵向累计变形值(mm)；L为300mm，圆柱体试件尺寸为150mm~300mm，每试件的变形测量标距(ram)。组配合比均浇筑6个棱柱体试件和6个圆柱体试由于本试验混凝土的强度不高，若采用上述的件。每组试件中3个圆柱体和3个棱柱体试件做轴公式来计算弹性模量，P和P的取值间的距离太近心抗压强度试验，另外3个圆柱体和3个棱柱体试甚至会出现负值，这样计算出来的弹性模量没有代件做

8、弹性模量试验。表性也不符合实际，那么就需要一种新的取值方法事先准备好材料，试验开始时按照表1中的配来计算弹性模量。合比称取每种材料的量，拌合方式采用强制式搅拌初始弹性模量的取值应为原点处的切线斜率，机拌合，在往搅拌机里倒料之前先用水预湿，然后依但塑性混凝土的应力一应变曲线与普通混凝土的应次加入粗细骨料、水泥、膨润土开始搅拌，搅拌的过力一应变曲线不同，它有一个初始加载段，原点处的程中加水，2min之后出料，同时在搅拌的过程中另斜