微硅粉對EPS混凝土靜態(tài)與動態(tài)力學(xué)性能影響的試驗研究.pdf

1、聚苯乙烯(Expanded Polystyrene，簡稱EPS)顆粒質(zhì)量輕，存在大量封閉微孔，部分取代粗細(xì)骨料可制成不同表觀密度的EPS混凝土，EPS混凝土是新型建筑材料，其力學(xué)性能和緩沖吸能特性得到學(xué)者的廣泛關(guān)注。
　　通過靜態(tài)抗壓、劈裂抗拉試驗和SHPB試驗，研究了不同EPS顆粒體積摻量（10％、20％、30％和40％）的EPS混凝土靜態(tài)壓拉強(qiáng)度、動態(tài)抗壓強(qiáng)度和緩沖吸能特性;當(dāng)EPS顆粒體積摻量為30％時，研究了不同微硅粉摻量

2、(5％、10％、15％和20％)的EPS混凝土靜態(tài)壓拉強(qiáng)度、動態(tài)抗壓強(qiáng)度和緩沖吸能特性;當(dāng)EPS顆粒體積摻量為30％、微硅粉摻量為15％時，采用SHPB裝置研究了EPS混凝土做芯層、墊層和抗沖擊層等不同結(jié)構(gòu)形式下EPS混凝土與普通混凝土復(fù)合材料的動態(tài)抗壓強(qiáng)度和緩沖吸能特性。
　　試驗結(jié)果表明，隨著EPS顆粒體積摻量的增加，EPS混凝土靜態(tài)壓拉強(qiáng)度均降低，EPS顆粒體積摻量為10％、20％、30％和40％時，對應(yīng)的抗壓強(qiáng)度分別為54

3、.3MPa、41.0MPa、31.7MPa和19.4MPa，對應(yīng)的劈裂抗拉強(qiáng)度分別為4.9MPa、4.2MPa、3.9MPa和3.5MPa。EPS混凝土動態(tài)抗壓強(qiáng)度隨EPS顆粒體積摻量的增加而減小，隨應(yīng)變率的增加而增大，具有明顯的應(yīng)變率效應(yīng)。EPS混凝土吸收能隨應(yīng)變率的增加而增大;當(dāng)EPS顆粒體積摻量為30％時，其臨界破壞形態(tài)所能承受的吸收能為101.4J，是普通混凝土的3.37倍，具有明顯的緩沖吸能特性。
　　微硅粉的摻入能顯著

4、改善EPS顆粒與水泥漿體的粘結(jié)性能及其在水泥基體中的分散性能，從而提高EPS混凝土的強(qiáng)度;當(dāng)微硅粉摻量為15％時，EPS混凝土抗壓強(qiáng)度提高20％，劈裂抗拉強(qiáng)度提高13％。不同微硅粉摻量的EPS混凝土動態(tài)抗壓強(qiáng)度和吸收能均隨應(yīng)變率的增加而增大。同一應(yīng)變率下，當(dāng)微硅粉摻量為15％時，EPS混凝土動態(tài)抗壓強(qiáng)度提高較多。當(dāng)應(yīng)變率在38.9s-1～60.5s-1之間，EPS混凝土試件裂而不碎;處于臨界破壞形態(tài)時，吸收能在105.0J左右。