珊瑚砂浆单轴压缩试验研究
发布时间：2021-10-18 08:48
珊瑚砂及由其拌制的混凝土材料在岛礁建设中具有重要的工程意义。为研究珊瑚砂浆的单轴抗压强度,使用珊瑚砂和普通河砂以相同配合比制作了两组砂浆试件,然后利用MTS试验机进行3种不同加载速度下的对比试验,并对试验过程中端面不平的试件进行分析。结果表明,珊瑚砂浆的承载能力随着加载速度的增加而有所提高,但是以常规C30混凝土配合比制作的珊瑚砂浆试件的承载能力远低于同样配合比的普通砂浆,应当对珊瑚砂拌制的混凝土材料的配合比及制作工艺进行优化改进。
【文章来源】：混凝土. 2020,(08)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
制作砂浆所使用的两种不同细骨料
对于混凝土类材料而言，无论是冲击压缩试验还是准静态压缩试验，其试件表面的平整度都会对测量结果造成较大的影响。由于加工条件的限制，本次试验所制作的砂浆试件也存在一定程度上的端面不平整现象，因此建立了图2所示的有限元模型，首先对该问题进行仿真模拟研究。上下夹具均采用线弹性材料模型，弹性模量，密度，泊松比。砂浆试件采用HJC模型，材料参数取自文献[20]，两种材料之间采用自动面面接触。下夹具底部添加轴向位移约束，上夹具以1.2 mm/min的速度向下压缩试件，LS-DYNA计算出的结果见图3。
两类砂浆试件在3种工况下实测到的载荷-位移曲线分别如图6、7所示。从工况2中可以观察到试件端面平整度对试验结果的影响主要表现在两个方面，首先由上一节的分析可知，端面不平的试件主要表现为偏心破坏，不能充分发挥出试件的整体强度，因此平整度较差的试件所能承受的最大载荷明显较低。另一方面，端面不平的试件被压实之前所记录的位移并不是整个试件的“真实位移”，这就导致平整度较差试件的峰值载荷所对应的位移偏大。另外，在图7、8所示的一些结果中可以看到部分平整度较差试件端面的压碎-压实过程，表现为曲线的弹性阶段中载荷小幅下降后又迅速重新恢复承载力，较为明显的有工况1中的S′2以及工况2中的S9和S′8。图4 珊瑚砂浆与普通砂浆受压过程中的偏心破坏
【参考文献】：
期刊论文
[1]珊瑚砂浆的力学性能与微观结构特征[J]. 梅军帅,吴静,王罗新,梅军鹏,丁庆军. 建筑材料学报. 2020(02)
[2]珊瑚骨料混凝土动态压缩性能的试验研究[J]. 吴文娟,汪稔,朱长歧,孟庆山,刘海峰. 建筑材料学报. 2019(01)
[3]珊瑚礁岩土材料的物理力学性能研究综述[J]. 旷杜敏,龙志林,周益春,任辉启,王明洋,吴祥云,闫超萍,陈佳敏. 湘潭大学自然科学学报. 2018(05)
[4]珊瑚砂大剪切应变下的剪切特性和分形维数[J]. 张小燕,蔡燕燕,周浩燃,杨洋,李玉龙. 岩土力学. 2019(02)
[5]循环单剪下珊瑚钙质砂和普通硅质砂剪切特性对比研究[J]. 纪文栋,张宇亭,王洋,裴文斌. 岩土力学. 2018(S1)
[6]加载方式和应力水平对珊瑚砂颗粒破碎影响的试验研究[J]. 纪文栋,张宇亭,裴文斌,左殿军. 岩石力学与工程学报. 2018(08)
[7]钙质砂的SHPB实验技术及其动态力学性能[J]. 吕亚茹,王明洋,魏久淇,廖斌. 爆炸与冲击. 2018(06)
[8]冲击荷载作用下混凝土动态力学性能数值模拟研究[J]. 刘海峰,韩莉. 固体力学学报. 2015(02)
[9]端面处理方式对混凝土芯样抗压强度影响分析[J]. 王元光. 混凝土. 2013(08)
[10]水泥砂浆动态轴向拉伸本构关系试验研究[J]. 吴胜兴,王瑶,周继凯,沈德建. 土木工程学报. 2012(01)
博士论文
[1]珊瑚混凝土的基本特性研究[D]. 李林.广西大学 2012
硕士论文
[1]南海岛礁珊瑚集料混凝土工程性能研究[D]. 郭超.东南大学 2017
[2]高强珊瑚混凝土配合比工艺与抗压特性研究[D]. 袁征.广西大学 2017
[3]混凝土与砂浆动态损伤演化研究[D]. 裴永乐.北京理工大学 2015
[4]珊瑚混凝土的疲劳特性及微观机理研究[D]. 张栓柱.广西大学 2012
本文编号：3442545
【文章来源】：混凝土. 2020,(08)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
制作砂浆所使用的两种不同细骨料
对于混凝土类材料而言，无论是冲击压缩试验还是准静态压缩试验，其试件表面的平整度都会对测量结果造成较大的影响。由于加工条件的限制，本次试验所制作的砂浆试件也存在一定程度上的端面不平整现象，因此建立了图2所示的有限元模型，首先对该问题进行仿真模拟研究。上下夹具均采用线弹性材料模型，弹性模量，密度，泊松比。砂浆试件采用HJC模型，材料参数取自文献[20]，两种材料之间采用自动面面接触。下夹具底部添加轴向位移约束，上夹具以1.2 mm/min的速度向下压缩试件，LS-DYNA计算出的结果见图3。
两类砂浆试件在3种工况下实测到的载荷-位移曲线分别如图6、7所示。从工况2中可以观察到试件端面平整度对试验结果的影响主要表现在两个方面，首先由上一节的分析可知，端面不平的试件主要表现为偏心破坏，不能充分发挥出试件的整体强度，因此平整度较差的试件所能承受的最大载荷明显较低。另一方面，端面不平的试件被压实之前所记录的位移并不是整个试件的“真实位移”，这就导致平整度较差试件的峰值载荷所对应的位移偏大。另外，在图7、8所示的一些结果中可以看到部分平整度较差试件端面的压碎-压实过程，表现为曲线的弹性阶段中载荷小幅下降后又迅速重新恢复承载力，较为明显的有工况1中的S′2以及工况2中的S9和S′8。图4 珊瑚砂浆与普通砂浆受压过程中的偏心破坏
【参考文献】：
期刊论文
[1]珊瑚砂浆的力学性能与微观结构特征[J]. 梅军帅,吴静,王罗新,梅军鹏,丁庆军. 建筑材料学报. 2020(02)
[2]珊瑚骨料混凝土动态压缩性能的试验研究[J]. 吴文娟,汪稔,朱长歧,孟庆山,刘海峰. 建筑材料学报. 2019(01)
[3]珊瑚礁岩土材料的物理力学性能研究综述[J]. 旷杜敏,龙志林,周益春,任辉启,王明洋,吴祥云,闫超萍,陈佳敏. 湘潭大学自然科学学报. 2018(05)
[4]珊瑚砂大剪切应变下的剪切特性和分形维数[J]. 张小燕,蔡燕燕,周浩燃,杨洋,李玉龙. 岩土力学. 2019(02)
[5]循环单剪下珊瑚钙质砂和普通硅质砂剪切特性对比研究[J]. 纪文栋,张宇亭,王洋,裴文斌. 岩土力学. 2018(S1)
[6]加载方式和应力水平对珊瑚砂颗粒破碎影响的试验研究[J]. 纪文栋,张宇亭,裴文斌,左殿军. 岩石力学与工程学报. 2018(08)
[7]钙质砂的SHPB实验技术及其动态力学性能[J]. 吕亚茹,王明洋,魏久淇,廖斌. 爆炸与冲击. 2018(06)
[8]冲击荷载作用下混凝土动态力学性能数值模拟研究[J]. 刘海峰,韩莉. 固体力学学报. 2015(02)
[9]端面处理方式对混凝土芯样抗压强度影响分析[J]. 王元光. 混凝土. 2013(08)
[10]水泥砂浆动态轴向拉伸本构关系试验研究[J]. 吴胜兴,王瑶,周继凯,沈德建. 土木工程学报. 2012(01)
博士论文
[1]珊瑚混凝土的基本特性研究[D]. 李林.广西大学 2012
硕士论文
[1]南海岛礁珊瑚集料混凝土工程性能研究[D]. 郭超.东南大学 2017
[2]高强珊瑚混凝土配合比工艺与抗压特性研究[D]. 袁征.广西大学 2017
[3]混凝土与砂浆动态损伤演化研究[D]. 裴永乐.北京理工大学 2015
[4]珊瑚混凝土的疲劳特性及微观机理研究[D]. 张栓柱.广西大学 2012
本文编号：3442545
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