早龄期扰动对混凝土性能影响的尺寸效应

发布时间：2020-11-12 05:54

　　 在交通修补作业、路面切缝作业、滑模施工作业和爆破施工等作业中,新浇筑混凝土有可能受到周围环境的振动干扰,扰动使其水化反应受到影响,内部微裂纹增加,引起力学性能与耐久性能下降。同时,混凝土材料属于准脆性材料,存在尺寸效应,而目前对混凝土受扰动的相关研究多是基于相同的试件尺寸,未考虑到尺寸的影响。基于此,为研究扰动对混凝土性能的影响程度和试件尺寸之间存在的关系,本文以试验研究和理论分析相结合的方法,选用三种类型试件(A:70.7 mm×70.7mm×70.7 mm,B:100 mm×100 mm×100 mm,C:150 mm×150 mm×150 mm),在贯入阻力值为10.7 MPa-14.8 MPa的硬化期对混凝土施加30 min的振动扰动,以劈裂抗拉强度、饱和面干吸水率和声发射振铃计数为评价指标,研究了混凝土性能受扰动影响的尺寸效应。试验结果表明:早龄期扰动使混凝土28 d抗压强度和劈裂抗拉强度有不同程度降低。试件尺寸越大,受扰混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度降低越多,劈裂抗拉强度尺寸效应系数α分别为0.81,0.88,1.00,扰动对混凝土强度的影响存在明显的尺寸效应。早龄期扰动使混凝土内部裂隙增多,饱和面干吸水率变大,A、B和C受扰试件28 d的饱和面干吸水率分别增长了7.59%、11.30%和15.13%。试件尺寸越大,吸水性变化越大,饱和面干吸水率尺寸效应系数β分别为0.49,0.75,1.00,扰动对饱和面干吸水率的影响存在显著的尺寸效应。超声波测试结果表明,试件在7 d龄期至28 d龄期,A、B和C未受扰与受扰试件的超声波波速差值会随着龄期的增长而变小,相对动弹模量从0.9478、0.9620和0.9256增长到了0.9813、0.9940和0.9868。表明随着龄期的增长,早龄期受扰试件的内部损伤会产生一定程度的自愈现象。在单轴压缩试验中,不同尺寸的混凝土试件声发射特征存在差异,其中在压密阶段,A、B和C试件的累积振铃计数差值分别为340、474和628,平均变化率差值分别为13.82、15.92和19.61,存在明显的尺寸效应。本文研究内容可为受扰混凝土的性能评价提供一定的理论支持,所得各物理量的变化率和尺寸效应系数可为工程实际提供参考和借鉴。
【学位单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU528
【部分图文】：

试验中混凝土坍落度为 110 mm-150整，最终配合比如表 2-4 所示。表 2-4 混凝土配合比/m3)水泥(kg/m3)石子(kg/m3)砂(kg/m3) 水灰76 360 1120 680 0.4受扰的尺寸效应，对同等条件下其受扰程度的影尺寸设置为三种，分别为 A：70.7mm×70.7 mm mm 和 C：150 mm×150 mm×150 mm，每种尺寸同时制备 3 块不受扰动试件作为对照组。试模为和应用广泛，更加贴合工程实况。图 2-1 为试验

第 2 章 试验与材料行过数据采集，结果表明桥梁固有频率实测值在 1.23 Hz 到 14 Hz，平均振幅 3.62 mm左右[25]。基于此，本文选用苏试 DC-1000-15 水平电动振动台对混凝土施加振动扰动，选取振动参数为振动频率 15 Hz，振幅 4 mm。通过自制三角铁架和螺母，使试模与振动台实现刚性连接，减少振动过程中的能量损失，保证了振动的有效传导。试验所用振动台如图 2-2 所示，试件与振动台连接方式如图 2-3 所示。

第 2 章 试验与材料行过数据采集，结果表明桥梁固有频率实测值在 1.23 Hz 到 14 Hz，平均振幅 3.62 mm左右[25]。基于此，本文选用苏试 DC-1000-15 水平电动振动台对混凝土施加振动扰动，选取振动参数为振动频率 15 Hz，振幅 4 mm。通过自制三角铁架和螺母，使试模与振动台实现刚性连接，减少振动过程中的能量损失，保证了振动的有效传导。试验所用振动台如图 2-2 所示，试件与振动台连接方式如图 2-3 所示。
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本文编号：2880343