自密實堆石混凝土Ⅰ-Ⅱ復合型斷裂性能試驗研究.pdf

1、自密實堆石混凝土(Self-Compacting Rock-filled Concrete)是指利用自密實混凝土(Self-Compacting Concrete)的高流動、抗離析性能好等特點，采用大粒徑的塊石作為骨料堆積入模后，填充自密實混凝土，從而形成的一種堆石混凝土(RFC)。
　　混凝土結(jié)構(gòu)的受力特性與裂縫的發(fā)展密不可分，由于結(jié)構(gòu)或荷載的不對稱及材料各向異性等原因，實際混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫通常是處于復合應力場下，在復雜的外荷

2、載以及I、II型應力強度因子共同作用下，其組合值達到某一極限值后，裂縫將擴展直至結(jié)構(gòu)發(fā)生I—II復合型斷裂破壞。也就是說，混凝土的I—II復合型斷裂機理要比純I型、II型斷裂更為復雜。在實際工程中，復合型裂紋是大量存在的，其中又以I—II復合型裂紋最為常見，這種裂紋的起裂、失穩(wěn)擴展及各階段的斷裂參數(shù)是人們普遍關(guān)心的問題，因此對自密實堆石混凝土的I—II復合型斷裂參數(shù)的研究就顯得尤為重要。
　　此外，已有的對自密實堆石混凝土材料的研

3、究，大多是從自密實堆石混凝土大型試塊中切割取樣來進行材料試驗，鮮見針對大尺寸自密實堆石混凝土的力學性能，以及骨料粒徑對自密實混凝土影響的研究。
　　針對上述問題，本文開展了如下研究內(nèi)容：
　　1、自密實堆石混凝土材料力學性能的研究
　　研究制作了尺寸為450 mm×450 mm×450mm和450 mm×450 mm×900 mm的自密實堆石混凝土試件。立方體試件和棱柱體試件各兩個，進行材料性能試驗，并對照已有的標準混

4、凝土試件試驗結(jié)果，研究試件內(nèi)部自密實混凝土與大粒徑骨料（塊石）之間的粘結(jié)狀況。試驗結(jié)果表明：大尺寸自密實堆石混凝土試件的宏觀破壞形態(tài)與已有的標準混凝土試件的破壞形態(tài)有所不同；試件的斷裂面平整，在局部區(qū)域石塊會被剪斷，更多的是界面上表現(xiàn)為粘結(jié)破壞。試件內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較密實，可形成與自密實混凝土強度接近的堆石混凝土，強度指標較高，為自密實堆石混凝土的工程應用提供了理論依據(jù)。
　　2、自密實堆石混凝土四點剪切梁I—II復合型斷裂性能研究

5、r>　　對尺寸為450 mm×450 mm×1900mm的自密實堆石混凝土四點剪切梁進行I—II復合型斷裂性能試驗研究和理論分析，研究這種新工藝混凝土材料的斷裂機理，通過四點剪切梁試件的斷裂性能試驗，測試斷裂性能參數(shù)。與普通混凝土的斷裂試驗進行比較，了解自密實堆石混凝土I—II復合型斷裂機理。研究不同縫寬比(c/h)對自密實堆石混凝土試件斷裂參數(shù)的影響；總結(jié)自密實堆石混凝土試件各斷裂參數(shù)的變化規(guī)律；通過試驗數(shù)據(jù)分析討論自密實堆石混凝土試

6、件與普通混凝土試件斷裂參數(shù)的異同點。試驗結(jié)果表明：
　　(1)對于自密實堆石混凝土四點剪切梁的I—II復合型斷裂性能試驗，試件出現(xiàn)復合型破壞和彎曲破壞兩種破壞形態(tài)；
　　(2)隨著c/h的變化，極限荷載 maxP、起裂角q和斷裂能 FG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堆石混凝土四點剪切梁 d-F、CMOD P-和CMSDP-曲線的下降段。從試驗測得的曲線可以看出在到達極限荷載