不同海域海砂海水混凝土力学变异性与环向约束下应力应变关系研究

发布时间：2020-03-20 03:29

【摘要】：随着建筑材料短缺问题的日益出现,当河砂已无法充足供应时,人们将目光投向了更为广阔的海洋,合理开发利用海洋资源成为了人类生存发展的趋势。海砂及海水的储量都是十分巨大的,如果可以作为建筑材料应用于建筑当中,那么河砂及淡水资源短缺等问题将得到缓解。但海砂及海水中含有的氯离子会引起钢筋的锈蚀问题,“海砂屋”事件的教训不可忘记。随着耐腐蚀材料--FRP的发展,很多专家及学者对海砂海水混凝土与FRP这一耐腐性材料的组合应用进行了探索与研究,取得了丰富的成果。然而,海砂海水混凝土的基础力学性能指标是使用这一新型混凝土的基础,故本文将以深圳市周边海域海砂海水混凝土的基础力学性能指标为研究目的,对不同区域海砂海水混凝土的力学性能变异性与环向约束下海砂海水混凝土本构模型进行试验探索。具体内容如下:(1)本文首先对深圳内伶仃岛海域海砂、惠州大亚湾海域海砂及深圳珠江口海域所采海砂进行了海砂材性指标测试,同时也检测了三处海域海水中主要离子的浓度,然后以相同配合比,制备了海砂海水混凝土及淡化海砂淡水混凝土。(2)通过测试立方体试块28d龄期强度,对每组30个样本值进行数理统计分析并估算总体,得到结论:以海砂海水为原材料制备的混凝土强度较传统普通混凝土强度低约2%-12%;测试海砂海水混凝土短柱28d龄期及56d龄期应力应变曲线,曲线形状同普通混凝土并无差异,但在相同龄期,传统普通混凝土的强度、弹性模量、峰值应变均略大于海砂海水混凝土;随着龄期的增长,强度间差异值继续增大,弹性模量及峰值应变差异值几乎不再发生变化。(3)开展了FRP约束海砂海水混凝土试验:分析了FRP层数对提高海砂海水混凝土极限性能的影响,FRP约束下的海砂海水混凝土极限强度提升幅度为43%-105%,极限应变提升幅度为388%-776%。建立了CFRP约束海砂海水混凝土的极限强度模型,极限应变模型及应力-应变本构模型,并用试验数据来检验模型预测结果,发现吻合度很高。
【图文】：

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宁波海砂作业

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技术路线
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528

【参考文献】