尺寸、碳化和防水處理對(duì)混凝土斷裂能的影響.pdf

1、斷裂能是建立在虛擬裂縫模型(FCM)基礎(chǔ)上的斷裂參數(shù),它和混凝土的應(yīng)變軟化相結(jié)合,描述了混凝土受拉時(shí)荷載-位移曲線變化的全過程.這是混凝土非線性斷裂力學(xué)的基礎(chǔ).大量試驗(yàn)表明,斷裂能具有顯著的尺寸效應(yīng).尺寸效應(yīng)問題嚴(yán)重限制了斷裂力學(xué)在混凝土中的應(yīng)用.實(shí)際混凝土結(jié)構(gòu)可能處于各種環(huán)境條件之下,研究碳化以及防水處理對(duì)混凝土斷裂能的影響具有實(shí)用價(jià)值.該課題中,混凝土采用42.5普通硅酸鹽水泥,水灰比為0.5;砂漿采用32.5普通硅酸鹽水泥,水灰比

2、為0.4、0.5、0.6三個(gè)系列.通過穩(wěn)定楔形劈裂試驗(yàn)測(cè)定不同尺寸、不同斷裂韌帶高度混凝土試件的斷裂能,分析尺寸效應(yīng),尋求確定不受尺寸影響的斷裂能試驗(yàn)方法.通過加速碳化試驗(yàn)、防水處理試驗(yàn)和三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)研究碳化和防水處理對(duì)混凝土斷裂能的影響.試驗(yàn)結(jié)果表明,斷裂能隨試件尺寸的增大而增大,隨試件相對(duì)縫深的增大而減小.當(dāng)尺寸足夠大時(shí),斷裂能趨于一個(gè)恒定值.非恒定的局部斷裂能分布是斷裂能產(chǎn)生尺寸效應(yīng)的主要原因.雙直線函數(shù)較好的描述了局部斷裂能在混

3、凝土構(gòu)件內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域的分布.應(yīng)用雙直線函數(shù)推導(dǎo)出的公式可求出不受尺寸影響的斷裂能.這既表明了斷裂能是一個(gè)材料常數(shù),又提供了一種確定斷裂能的方法,即通過測(cè)量小尺寸試件的斷裂能求得不受尺寸影響的斷裂能.碳化后,水泥基材料的斷裂能增大,且隨水灰比減小斷裂能增值較大.斷裂能隨碳化深度的增加而增加,但斷裂能的增值逐漸降低.碳化后水泥基材料的抗壓強(qiáng)度和斷裂能均隨水灰比的減小而增大,斷裂能與抗壓強(qiáng)度的比值減小.用硅烷乳液進(jìn)行防水處理的水泥基材料