自密實(shí)堆石混凝土斷裂性能試驗(yàn)研究.pdf

1、自密實(shí)堆石混凝土是指用具有高流動(dòng)、抗離析性能好等特點(diǎn)的自密實(shí)混凝土，并將大粒徑（實(shí)際工程中所采用的塊石直徑可達(dá)500mm）的塊石作為骨料堆積入模后，讓自密實(shí)混凝土隨機(jī)填充骨料隨機(jī)堆積，而自密實(shí)混凝土灌注即可。
　　混凝土斷裂是研究混凝土性能的重要指標(biāo)之一，特別是在大體積混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和建造的過程中，如大型水壩、港口、護(hù)坡和圍堰等重要建筑物。然而自密實(shí)堆石混凝土這一新的筑壩技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于上述結(jié)構(gòu)當(dāng)中，并且與傳統(tǒng)方法相比能夠減少

2、水泥用量、較低絕熱溫升和降低單位造價(jià)等。所以對(duì)自密實(shí)堆石混凝土的斷裂特性的研究便顯得尤為重要。另外，近些年針對(duì)于混凝土Ⅰ型斷裂的研究較多，對(duì)于普遍存在于實(shí)際工程中的Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型斷裂問題的研究則相對(duì)較少。并且對(duì)于自密實(shí)堆石混凝土這種新材料的斷裂性能國內(nèi)外的研究則更少。因此，對(duì)自密實(shí)堆石混凝土進(jìn)行復(fù)合型斷裂試驗(yàn)便顯得尤為重要。
　　此外，已有的對(duì)自密實(shí)堆石混凝土材料的研究，大多是從自密實(shí)堆石混凝土大型試塊中切割取樣來進(jìn)行材料試驗(yàn)，鮮見

3、針對(duì)骨料粒徑對(duì)自密實(shí)混凝土影響的研究。
　　針對(duì)上述問題，本文開展了如下研究內(nèi)容:
　　1、自密實(shí)堆石混凝土三點(diǎn)彎梁Ⅰ型斷裂性能研究
　　對(duì)尺寸為450 mm×450 mm×1900mm的自密實(shí)堆石混凝土三點(diǎn)彎曲梁進(jìn)行Ⅰ型斷裂性能試驗(yàn)研究和理論分析，通過三點(diǎn)彎曲梁斷裂性能試驗(yàn)，測試斷裂性能參數(shù)。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算自密實(shí)堆石混凝土三點(diǎn)彎梁的斷裂能GF和斷裂韌度KIC。試驗(yàn)結(jié)果表明:
　　(1)對(duì)于自密實(shí)堆石混凝土三點(diǎn)

4、彎曲梁Ⅰ型斷裂，試件會(huì)在靠近預(yù)留縫的頂端最先出現(xiàn)裂縫，并垂直擴(kuò)展，快到試件頂部時(shí)裂縫發(fā)生彎曲。
　　(2)試件破壞界面主要分布在塊石與混凝土的界面上，在局部區(qū)域石塊會(huì)被剪斷，其破壞形式主要表現(xiàn)為粘結(jié)破壞。而且試件內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實(shí)性比較好。
　　(3)本文的加載裝置和采集儀器能夠采集得到自密實(shí)堆石混凝土三點(diǎn)彎曲梁F-δ、F-CMOD曲線的下降段，隨著荷載F的降低，撓度δ則逐漸地增大。分析該曲線可知自密實(shí)混凝土曲線具有較好的軟化特性

5、;
　　2、自密實(shí)堆石混凝土四點(diǎn)剪切梁Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型斷裂性能研究
　　通過對(duì)3種不同縫寬比(c/h)試件的大尺寸單邊切口四點(diǎn)剪切梁式試件(450mm×450mm×1900mm)進(jìn)行自密實(shí)堆石混凝土Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型斷裂性能試驗(yàn)研究，研究其復(fù)合型斷裂機(jī)理，并測試斷裂性能參數(shù)。通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，總結(jié)縫寬比(c/h)對(duì)自密實(shí)堆石混凝土試件斷裂參數(shù)的影響，并計(jì)算自密實(shí)堆石混凝土四點(diǎn)剪切梁的斷裂能GF;通過分析比較相同尺寸試件的復(fù)合型斷

6、裂能G*F與Ⅰ型斷裂能GF的差值，比較分析混凝土Ⅰ型、Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型斷裂特性的差異。試驗(yàn)結(jié)果表明:
　　(1)在自密實(shí)堆石混凝土四點(diǎn)剪切梁Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型斷裂性能試驗(yàn)中，試件出現(xiàn)復(fù)合型破壞和彎曲破壞兩種破壞形態(tài);
　　(2)極限荷載Fmax、起裂角θ和斷裂能G*F隨著縫寬比（c/h)的變化呈現(xiàn)出一定的變化規(guī)律;
　　(3)采用本文的加載裝置和采集儀器能夠得到自密實(shí)堆石混凝土四點(diǎn)剪切梁F1-δ1、F2-δ2、F-CMOD和F-