自密實堆石混凝土斷裂性能試驗研究.pdf

1、自密實堆石混凝土是指用具有高流動、抗離析性能好等特點的自密實混凝土，并將大粒徑（實際工程中所采用的塊石直徑可達500mm）的塊石作為骨料堆積入模后，讓自密實混凝土隨機填充骨料隨機堆積，而自密實混凝土灌注即可。
　　混凝土斷裂是研究混凝土性能的重要指標之一，特別是在大體積混凝土結構的設計和建造的過程中，如大型水壩、港口、護坡和圍堰等重要建筑物。然而自密實堆石混凝土這一新的筑壩技術已經廣泛應用于上述結構當中，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等。所以對自密實堆石混凝土的斷裂特性的研究便顯得尤為重要。另外，近些年針對于混凝土Ⅰ型斷裂的研究較多，對于普遍存在于實際工程中的Ⅰ-Ⅱ復合型斷裂問題的研究則相對較少。并且對于自密實堆石混凝土這種新材料的斷裂性能國內外的研究則更少。因此，對自密實堆石混凝土進行復合型斷裂試驗便顯得尤為重要。
　　此外，已有的對自密實堆石混凝土材料的研究，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

3、針對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容:
　　1、自密實堆石混凝土三點彎梁Ⅰ型斷裂性能研究
　　對尺寸為450 mm×450 mm×1900mm的自密實堆石混凝土三點彎曲梁進行Ⅰ型斷裂性能試驗研究和理論分析，通過三點彎曲梁斷裂性能試驗，測試斷裂性能參數。根據試驗數據計算自密實堆石混凝土三點彎梁的斷裂能GF和斷裂韌度KIC。試驗結果表明:
　　(1)對于自密實堆石混凝土三點

4、彎曲梁Ⅰ型斷裂，試件會在靠近預留縫的頂端最先出現(xiàn)裂縫，并垂直擴展，快到試件頂部時裂縫發(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)域石塊會被剪斷，其破壞形式主要表現(xiàn)為粘結破壞。而且試件內部結構密實性比較好。
　　(3)本文的加載裝置和采集儀器能夠采集得到自密實堆石混凝土三點彎曲梁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混凝土曲線具有較好的軟化特性

5、;
　　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
　　通過對3種不同縫寬比(c/h)試件的大尺寸單邊切口四點剪切梁式試件(450mm×450mm×1900mm)進行自密實堆石混凝土Ⅰ-Ⅱ復合型斷裂性能試驗研究，研究其復合型斷裂機理，并測試斷裂性能參數。通過對試驗結果進行分析，總結縫寬比(c/h)對自密實堆石混凝土試件斷裂參數的影響，并計算自密實堆石混凝土四點剪切梁的斷裂能GF;通過分析比較相同尺寸試件的復合型斷

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復合型斷裂特性的差異。試驗結果表明:
　　(1)在自密實堆石混凝土四點剪切梁Ⅰ-Ⅱ復合型斷裂性能試驗中，試件出現(xiàn)復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堆石混凝土四點剪切梁F1-δ1、F2-δ2、F-CMOD和F-