活性粉末混凝土的常规三轴压缩性能试验研究

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1、第33卷，第2期中国铁道科学V01．33No．22012年3月CHINARAILWAYSCIENCEMarch，2012文章编号：1001—4632(2012)02—0038—05活性粉末混凝土的常规三轴压缩性能试验研究余自若，秦鑫，安明拮(北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044)摘要：通过活性粉末混凝土在不同围压下的常规三轴压缩试验，研究活性粉末混凝土的破坏形态、强度特征和变形规律。结果表明：围压≤60MPa时，活性粉末混凝土的常规三轴压缩破坏形态主要表现为劈裂破坏，围压为65MPa时，

2、破坏表现出挤压流动特征；在不同的围压条件下，活性粉末混凝土试件的应力一应变曲线的形状基本相似，均经历压密、弹性、应力软化和荷载稳定下降4个阶段；活性粉末混凝土的三轴抗压强度、弹性模量和轴向峰值应变均随围压的增大而近似线性增长，但活性粉末混凝土的三轴抗压强度随围压增长的速度较普通混凝土缓慢；在到达峰值应变之前，活性粉末混凝土的割线泊松比表现出随围压的增大而减小的规律，此阶段的体积应变表现为压缩。关键词：活性粉末混凝土；常规三轴试验；围压；三轴抗压强度；应变中图分类号：U444．18文献标识码：Ado

3、i：10．3969／j．issn．1001—4632．2012．02．07露天环境中的铁路混凝土桥梁在周围大气环境寸，活性粉末混凝土常规三轴受压试件采用高为的作用下，随着服役时间的延长，混凝土的耐久性100mm、直径为50mm的圆柱体，每立方米活性及桥梁的安全度降低，而桥梁的维修又存在着成本粉末混凝土原材料用量见表1。试件成型后先在75高、影响交通等诸多问题。活性粉末混凝土的出现℃高温养护箱中养护72h，然后移至标准养护室为解决上述问题提供了新的途径。活性粉末混凝土养护，至28d龄期取出进行试验。

4、是材料堆积最密实理论与纤维增强理论相结合的先表1每立方米活性粉末混凝土原材料用量kg·in_3进水泥基复合材料[1]，与常规混凝土相比，它不仅查塑壁塑互墓壁堑笙垄丛垄旦型706160】250】20]6324具有超高的强度和韧性(抗压强度100～230MPa，断裂能20000～40000J·nl-2)陪4

5、，还具有超高的耐久性(300次冻融循环质量损失率接近0，氯活性粉末混凝土常规三轴压缩试验在XTR01离子渗透系数在100C以下)[1导7]和优异的抗疲劳型微机控制电液伺服岩石三轴试验机上进行，加载

6、性能[8]。这些性能使得活性粉末混凝土非常适合用方式如图1所示，试件所受轴向压应力0-。由试验于铁路预应力混凝土桥梁结构及其相关附属结机的加载头直接施加，围压0-，通过油压室中的油构睁10]。但这类结构中的混凝土多处于明显的多轴压施加。采用试验机配套的YSY60—6／2．6三维引应力状态，要合理地进行活性粉末混凝土的结构设伸计分别测量试件的轴向和径向应力一应变全曲计，必须掌握该材料在多轴应力状态下的力学性线。在物理对中之后，先对试件进行轴向预压，再能。本文对活性粉末混凝土试件进行不同围压下的进行围

7、压预压；随后施加围压0-，至设计的围压值，常规三轴压缩试验，研究活性粉末混凝土三轴受力保持此围压不变，施加轴压0"3直至试件破坏，试状态下的力学性能。验的加载制度如图2所示。本次试验选用0，20，25，40，45，60和65MPa共7种不同的围压。加1试验概况载时，为了避免由于泊松效应的影响而使试件的受力状态失真[11

8、，试件和加压板之间放置减摩垫(2考虑到试验机加载吨位的限制和引伸计的尺片厚2mm聚四氟乙烯板中间加二硫化钼油膏)，收稿日期：2011—10—07；修订日期：2012—01—10基金

9、项目：国家自然科学基金资助项目(51108019)作者简介：余自若(1980一)，女，贵州兴义人，讲师，博士。第2期活性粉末混凝上的常规t轴压缩性能试验研究以消减试件表面的摩擦。2000400060008000幽1试件受力彤式图2加载制度6应变／10图4轴向应力应变全曲线2试验结果及分析表2活性粉末混凝土常规三轴压缩强度和变形特征值21破坏形态图3给出了活性粉末混凝土试件的三轴受压破坏形态。当围压d，≤60MPa时，试件的破坏形态基本一致，试件表面出现一条从上端面延伸至下端面的斜向主裂缝(图3(a

10、))，这是由于围压的存在，阻止了裂缝沿垂直m方向的发展呈柱状压坏的趋势，使由最大主压应力引起的裂缝斜向发展且注：^为活性粉末混凝土的常规气轴抗压强度；^为活性粉末混与∞成较小的角度，破坏形态主要表现为主压应凝土的单轴抗压强度，此处取∞-o时的^值，即147MPa；力产生的纵向劈裂缝引发的劈裂破坏。当围压较“为轴向峰值应变，是试件达到峰值强度时对应的应变；E为弹性模量。大，O-，一65MPa时，破坏后的试件表面出现几个斜向裂缝面，沿斜裂缝面有剪切错动和碾压破碎的开始加载时，试件只受围