界面过渡区对混凝土力学性能的影响研究综述

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1、第36卷第3期人民黄河Vo1．36，No．32014年3月YELL0WRIVERMar．．2014【水利水电工程】界面过渡区对混凝土力学性能的影响研究综述吕燕红，武亮，王东旭(昆明理工大学电力工程学院，云南昆明650500)摘要：对国内外学者针对界面过渡区对混凝土力学性能的影响的主要研究成果进行了概述，并对混凝土细观数值模型中有关界面单元的力学性能(厚度、本构关系及破坏准则和随机力学参数等)进行了探讨。通过分析目前试验、理论以及数值分析的成果，指出目前对界面过渡区力学性能的试验研究水平较低，还有待进一步发展。关键词：界面过渡区；混凝土弹性模量；

2、细观数值模型；力学性能中图分类号：TV331文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1000—1379．2014．03．039InterfaceTransitionZoneonConcreteMechanicsPropertiesofResearchReviewLUYan—hong，WULiang，WANGDong—XH(FacultyofPowerEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650500，China)Abstract：Thepapersumm

3、arizedthemainresearchresultsoftheinfluenceofinterfacetransitionzonetothemechanicalpropertiesofconcreteofdomesticandforeignscholarsanddiscussedthemechanicalpropertiesofrelatedinterfaceunits(thickness，constitutiverelationsandfailurecriteriaandstochasticmechanicsparameters)ofth

4、econcretemesoscopicnumericalmode1．Throughtheanalysisofthepresenttheoryandtest，theresultsofnumericalanalysisandfinallyitpointedoutthattheinterfacemechanicsperformancetestresearchlevelwaslowandstillneededfurtherdevelop-ment．Keywords：interfacetransitionzone；concreteelasticmodul

5、us；mesoseopienumericalmodel；mechanicalproperties混凝土是一种典型的非均质复合材料，细观力学通常将其问接方法，通过研究界面对砂浆或}昆凝土力学性能的影响从而看作由骨料、水泥砂浆和界面过渡区(InterfaceTransitionZone，得出界面的力学性能。ITZ)组成的三相非均质复合材料，ITZ厚度为0．o1～0．1在试验研究方面，}昆凝土中界面单元主要以受剪破坏为⋯mm。大量研究表明[22：ITZ是混凝土材料的薄弱环节，在混主，于是Taylor等对水泥砂浆黏结界面抗剪性能进行了试验凝土加载以前，

6、水泥浆硬化过程中干缩界面区已有微裂缝产研究。考虑了粗骨料的矿物学特性、水泥砂浆的配合比等对界生；加载后通常也可看到位于骨料与水泥砂浆之间ITZ的断裂面抗剪强度的影响，骨料表面的粗糙度的影响忽略不计。通过路径。但这是ITZ自身的薄弱性还是骨料与水泥浆体之间的刚引入摩擦角和内聚力来反映界面的抗剪强度，用摩尔一库仑破度差导致应力集中引起的，目前尚不清楚。ITZ的性能到底多坏准则的形式表示为大程度上影响着整个混凝土材料的性能，其影响在进行混凝土Jr=o-tan+C(1)破坏过程的数值模拟中是否可以忽略都是值得思考的问题。式中：、r分别为粗骨料和砂浆界面

7、上的正应力和剪应力；、c就目前文献资料来看，关于骨料和水泥砂浆力学性能的试验研是可通过棱柱体试件的轴心抗压强度试验获得的摩擦角和内究已经有较多的数据和结果，而有关ITZ力学性能的试验研究聚力，见图I。通过不断改变试件中骨料板的倾角，并构造不和理论分析则相对较少。因此，本文就ITZ对混凝土弹性模量同倾角时界面上的应力圆，可得出一系列界面破坏时的应力状的影响的主要研究成果进行了详细概述，并对混凝土细观数值态的点，连接这些点即可得到摩尔一库仑形式的抗剪强度表达模型中有关界面单元的力学性能(厚度、本构关系及破坏准则式，见图2。试验发现，水泥浆的水灰比对

8、界面黏结抗剪强度的和随机力学参数等)进行了探讨，希望对混凝土结构的细观数影响非常小。此外，Caliskan等对混凝土黏结界面的抗剪强值模拟过程起到一定