钙质砂混凝土力学特性的研究
发布时间：2020-11-08 19:36
在钙质岛礁上开展基础设施建设已成常态,而岛礁大多远离大陆,建设中所需的无机材料如从大陆运输必将会大大增加其建设成本,如使用钙质砂作为混凝土中的细骨料,其取材容易且成本低,可大大节约费用,节省建设周期。钙质砂存在着强度低和易破碎等特性,必然会使钙质砂混凝土的力学性能有别与常规混凝土,因此,本文以钙质砂作为试验试样,进行了钙质砂的基本力学性质试验、钙质砂混凝土常规三轴试验及纤维增强效应、干湿循环对钙质砂混凝土力学性能的劣化效应等研究,对钙质工程的建设具有重要理论意义和应用价值。本文主要对以下三个方面开展研究:(1)开展钙质砂的击实试验得到其最大干密度和最佳含水率,进一步研究击实后钙质砂的破碎情况;开展直剪试验,探究干密度和含水率对其剪切性能的影响,开展承载比(CBR)等试验研究,试验结果发现钙质砂均存在着不同大小的粘聚力,这主要是由钙质砂表面形态各异而形成咬合力、砂土中水的毛细作用和颗粒间碳酸盐胶结而成的胶结现象等方面产生的;钙质砂的粘聚力随含水率的上升近似呈线性减少,随着干密度的提高有明显增加;内摩擦角随干密度的提高而缓慢增大,随含水率的上升而微小的波动。通过这些试验更加深入地认识钙质砂的工程特性,从而为海岛设施建设等工程实践提供参考。(2)制备钙质砂作为细骨料并掺加玄武岩纤维的混凝土,进行不同围压和不同玄武岩纤维掺量的常规三轴压缩试验;试验结果表明:同一围压下,随着纤维掺量的增加,钙质砂混凝土的峰值应力先上升后有所下降,而其峰值应变随之有着不同程度的增长。同一纤维掺量的情况下,随着围压的增加,钙质砂混凝土的峰值应力和峰值应变均呈现不同程度的上升。(3)将玄武岩纤维增强钙质砂混凝土制成标准三轴试样,在人工海水中进行干湿循环,之后开展三轴压缩试验,得到的结果与普通三轴试验进行对比发现,干湿循环的作用对玄武岩纤维增强钙质砂混凝土的压缩强度有劣化的作用,且随着干湿循环次数的增加,玄武岩纤维增强钙质砂混凝土的峰值应力都有着不同程度的减小,干湿循环对钙质砂混凝土的劣化效应在低围压下表现明显。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU528
【部分图文】：
（g）0.5～0.25 mm （h）0.25～0.075 mm （i）小于 0.075 mm图 2.1 不同粒径范围的砂样Fig 2.1 Sand samples of different particle size ranges表 2.1 颗粒分析试验记录表Tab 2.1 Particle Analysis Test Record Form孔径/mm累计留筛质量/g小于该孔质量/g小于该孔百分比/%60 0 2000 10040 70 1930 96.520 253 1747 87.410 430 1570 78.55 576 1424 71.22 721 1279 641 904 1096 54.80.5 1253 747 37.40.25 1480 520 260.075 1994 6 0.3
（a）直剪仪 （b）剪切后的砂样图 2.5 直剪试验Fig 2.5 Direct shear test2.5.2 直剪试验结果分析（1）含水率对剪切性能的影响同一干密度和垂直压力的情况下，含水率对τ-μ 曲线的变化影响不大，如图 2.6 所示，给出了部分试验条件下（400kPa 垂直压力）的 τ-μ 关系曲线。0501001502002503000 100 200 300 400 500 600应力剪k/Pa剪切位移 L/0.01mm7.05%含水率8.69%含水率11.50%含水率13.82%含水率
的物理力学性质的各项指标指导实际情况，全问题，例如，在多向应力压缩状态下，采设计，结果往往会偏于保守，会大量浪费建单轴抗拉的各项指标，结构设计可能会存在用的情况下多处于多向应力状态，因此仅仅模拟出实际的受力情况，结果往往不能满足验研究时，对试件施加轴向荷载的同时，施，可能存在的多向应力状态，即三轴试验。轴试验主要是常规三轴试验和真三轴试验，不便，本次三轴试验采用常规三轴试验来开等，试验装置如图 3.1 所示；常规三轴试验压室内的液压油给试件施加围压，经过近期有关于混凝土常规三轴试验的相关规程可供的应用较为完善，且已有规范[51]可供参考，石试验规程（SL264-2001）》开展试验。
【参考文献】
本文编号：2875240
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU528
【部分图文】：
（g）0.5～0.25 mm （h）0.25～0.075 mm （i）小于 0.075 mm图 2.1 不同粒径范围的砂样Fig 2.1 Sand samples of different particle size ranges表 2.1 颗粒分析试验记录表Tab 2.1 Particle Analysis Test Record Form孔径/mm累计留筛质量/g小于该孔质量/g小于该孔百分比/%60 0 2000 10040 70 1930 96.520 253 1747 87.410 430 1570 78.55 576 1424 71.22 721 1279 641 904 1096 54.80.5 1253 747 37.40.25 1480 520 260.075 1994 6 0.3
（a）直剪仪 （b）剪切后的砂样图 2.5 直剪试验Fig 2.5 Direct shear test2.5.2 直剪试验结果分析（1）含水率对剪切性能的影响同一干密度和垂直压力的情况下，含水率对τ-μ 曲线的变化影响不大，如图 2.6 所示，给出了部分试验条件下（400kPa 垂直压力）的 τ-μ 关系曲线。0501001502002503000 100 200 300 400 500 600应力剪k/Pa剪切位移 L/0.01mm7.05%含水率8.69%含水率11.50%含水率13.82%含水率
的物理力学性质的各项指标指导实际情况，全问题，例如，在多向应力压缩状态下，采设计，结果往往会偏于保守，会大量浪费建单轴抗拉的各项指标，结构设计可能会存在用的情况下多处于多向应力状态，因此仅仅模拟出实际的受力情况，结果往往不能满足验研究时，对试件施加轴向荷载的同时，施，可能存在的多向应力状态，即三轴试验。轴试验主要是常规三轴试验和真三轴试验，不便，本次三轴试验采用常规三轴试验来开等，试验装置如图 3.1 所示；常规三轴试验压室内的液压油给试件施加围压，经过近期有关于混凝土常规三轴试验的相关规程可供的应用较为完善，且已有规范[51]可供参考，石试验规程（SL264-2001）》开展试验。
【参考文献】
相关期刊论文 前7条
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本文编号：2875240
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