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不同粗骨料及强度等级混凝土的断裂性能及其实验方法研究

贾艳东  
【摘要】: 本文使用5000kN压弯实验机,对不同强度等级的卵石混凝土和碎石混凝土试件分别进行了三点弯曲试验和楔入劈拉试验。试验过程中,由于实验机吨位较大,而试验荷载预计较小,为了能够有效地控制加载大小和加载速度,采用通过观察与荷载传感器相连的万用表读数控制加载速度的方法,连续加载。测定了两种粗骨料混凝土的断裂过程及断裂特征参数,分别记录了两种试验方法测定的卵石混凝土和碎石混凝土的断裂全曲线。 根据记录的全曲线,计算了不同强度等级的卵石混凝土、碎石混凝土的断裂韧度K_(IC)、断裂能G_F以及裂缝的尖端开口位移CTOD,比较了不同强度等级卵石混凝土及碎石混凝土的断裂韧度K_(IC)、断裂能G_F以及裂缝的尖端开口位移CTOD的关系,发现卵石混凝土、碎石混凝土的荷载峰值Fmax、断裂韧度K_(IC)随强度增加而增加,卵石混凝土的断裂能G_F随强度增加而呈增加趋势,碎石混凝土的断裂能G_F随强度增加变化趋势平直,增势不明显。CTOD值随强度的增加变化不大,因此,可以说各试件韧带内的转动轴位置相对稳定。 通过比较三点弯曲法和楔入劈拉法测定的相同强度等级混凝土的断裂韧度K_(IC)、断裂能G_F以及裂缝的尖端开口位移CTOD,发现两种试验方法测定的断裂韧度K_(IC)断裂能G_F以及裂缝的尖端开口位移CTOD的数值接近,从而证明混凝土断裂韧度、断裂能、CTOD的值仅与材料、试件尺寸、裂缝尺寸等试件自身的性质有关,而与试验方法无关。由于楔入劈拉法具有试件尺寸小、节省材料、试验简单方便、单人可操作等特点,测定混凝土断裂韧度、断裂能的实验方法笔者建议采用楔入劈拉法。


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