EPS輕質(zhì)混凝土的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬.pdf

1、聚苯乙烯泡沫塑料(Expanded Polystyrene,簡稱EPS)是一種輕質(zhì)材料,并具有良好的耐水性、絕熱性、絕緣性、低吸濕性、較強(qiáng)的抗震性等特點(diǎn)。以EPS顆粒部分或全部取代混凝土中的砂、石,可配制不同密度和強(qiáng)度的混凝土。EPS混凝土具有保溫隔熱和隔震、減震、大變形及超輕等工程特性,受到建筑行業(yè)關(guān)注。因此,EPS混凝土結(jié)構(gòu)材料的開發(fā)與性能研究及其工程應(yīng)用探討,不僅在建筑領(lǐng)域,而且在減輕環(huán)境污染和固體廢棄物回收利用方面,均具有十分重

2、要的科技和社會效益。迄今為止,國內(nèi)外的學(xué)者已經(jīng)研制出一些強(qiáng)度較高的EPS輕質(zhì)混凝土。本文在總結(jié)國內(nèi)外既有成果的基礎(chǔ)上,采用了實(shí)驗(yàn)和數(shù)值分析的方法開展相關(guān)研究工作,主要內(nèi)容包括：(1)以經(jīng)典堆積理論為基礎(chǔ),通過自編程序計(jì)算比較了幾種堆積模型,分析了它們的適用范圍,并以此作為EPS混凝土配合比設(shè)計(jì)的依據(jù)。(2)測試了EPS混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和收縮等力學(xué)性能指標(biāo),給出了EPS混凝土的極限抗壓強(qiáng)度與EP

3、S顆粒體積率及顆粒級配的函數(shù)表達(dá)式。測試了不同EPS摻量下的EPS混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,并進(jìn)行了總結(jié)分析。(3)測試了超聲波在不同EPS體積摻量的EPS混凝土中的傳播速度,并與現(xiàn)有兩相介質(zhì)波速公式進(jìn)行了比較分析。測試了EPS混凝土立方體試塊在受壓過程中的超聲波速變化,由此考察了EPS混凝土受壓破壞的過程。(4)利用蒙特卡羅隨機(jī)模擬方法、Weibull隨機(jī)分布理論,提出了隨機(jī)EPS顆?；炷聊Ｐ偷纳煞椒?并通過MATLAB程序和APD