加筋水泥砂漿力學(xué)特性循環(huán)加卸載實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目前，水泥砂漿是我國建筑行業(yè)需求量最大、最重要的建筑材料，水泥砂漿材料的質(zhì)量對(duì)建筑物的安全影響很大。當(dāng)今土木水利工程領(lǐng)域中的重要課題之一就是對(duì)水泥砂漿材料性能的全面深入研究。因此，深入研究循環(huán)加卸載情況下的鋼筋水泥砂漿的力學(xué)特性，對(duì)于解決工程實(shí)踐問題具有重要的應(yīng)用價(jià)值和重要的意義。
　　本文應(yīng)用長春科新試驗(yàn)儀器有限公司生產(chǎn)的SAW-2000微機(jī)控制電液伺服巖石試驗(yàn)機(jī)，對(duì)素水泥砂漿試件與加筋水泥砂漿試件進(jìn)行循環(huán)加卸載實(shí)驗(yàn)，從而得到了

2、應(yīng)力—應(yīng)變曲線，利用Origin軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到試件的力學(xué)特性與滯回環(huán)的圖像。借用Ansys數(shù)值模擬軟件豐富試驗(yàn)的荷載梯度，得到了理想狀態(tài)下的加筋水泥砂漿柱在循環(huán)加卸載條件下的應(yīng)力—應(yīng)變曲線、整體位移云圖與應(yīng)力云圖。
　　通過分析循環(huán)加卸載實(shí)驗(yàn)得到的應(yīng)力—應(yīng)變曲線，應(yīng)用Ansys數(shù)值模擬軟件對(duì)應(yīng)力—應(yīng)變進(jìn)行了較好的模型擬合，得出了力學(xué)特性規(guī)律。加筋水泥砂漿柱進(jìn)行固定荷載級(jí)別循環(huán)加卸載實(shí)驗(yàn)時(shí)，荷載級(jí)別為6MPa時(shí)，加筋水泥砂

3、漿柱每次在6MPa應(yīng)力的情況下的軸向應(yīng)變分別為0.311％、0.323%、0.334%、0.340%、0.348%、0.355%、0.359%、0.361%、0.365%，每次軸向應(yīng)變的變化幅度分別為3.86%、3.31%、1.84%、2.39%、1.81%、1.13%、0.75%、1.08%。荷載級(jí)別為5MPa時(shí)，加筋水泥砂漿柱每次在5MPa應(yīng)力的情況下的軸向應(yīng)變分別為0.303%、0.317%、0.330%、0.337%、0.343

4、%，每次軸向應(yīng)變的變化幅度分別為4.17%、4.00%、2.31%、3.68%。荷載級(jí)別為7MPa時(shí)，加筋水泥砂漿柱每次在7MPa應(yīng)力的情況下的軸向應(yīng)變分別為0.317%、0.329%、0.337%、0.342%、0.352%，每次軸向應(yīng)變的變化幅度分別為4.17%、4.00%、2.31%、3.68%。加筋水泥砂漿柱進(jìn)行九次循環(huán)加卸載實(shí)驗(yàn)后，每次循環(huán)加卸載形成的滯回環(huán)的面積分別為0.08275×106J/m3、0.08009×106J/

5、m3、0.07814×106J/m3、0.07651×106J/m3、0.07629×106J/m3、0.07814×106J/m3、0.07926×106J/m3、0.07172×106J/m3。每次形成新的滯回環(huán)的變化幅度分別為-3.21%、-2.43%、-2.08%、-0.28%、2.42%、1.43%、-9.51%。加筋水泥砂漿柱進(jìn)行荷載梯度遞增循環(huán)加卸載實(shí)驗(yàn)時(shí)，荷載梯度為1MPa時(shí)，加筋水泥砂漿柱在3.5MPa、4.5MPa、

6、5.5MPa、6.5MPa、7.5MPa和破壞時(shí)的軸向應(yīng)變分別為0.118%、0.161%、0.240%、0.317%、0.429%、0.822%，每次軸向應(yīng)變的變化幅度分別為36.44%、49.07%、32.08%、35.33%、91.61%。荷載梯度為2MPa時(shí)，加筋水泥砂漿柱在3.5MPa、5.5MPa、7.5MPa和破壞時(shí)的軸向應(yīng)變分別為0.118%、0.241%、0.429%、0.822%。每次軸向應(yīng)變的變化幅度分別為103.

7、34%、78.25%、91.64%。
　　素水泥砂漿柱進(jìn)行荷載梯度為2MPa的荷載梯度遞增循環(huán)加卸載實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次循環(huán)加卸載形成的滯回環(huán)的面積分別為0.03675×106J/m3、0.07291×106J/m3，滯回環(huán)面積的變化幅度為98.39。加筋水泥砂漿柱進(jìn)行荷載梯度為2MPa的荷載梯度遞增循環(huán)加卸載實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次循環(huán)加卸載形成的滯回環(huán)的面積分別為0.01868×106J/m3、0.03217×106J/m3、0.06953×10

8、6J/m3，滯回環(huán)面積的變化幅度分別為72.22%、116.13%。水泥砂漿柱的軸向應(yīng)變與循環(huán)加卸載次數(shù)成正相關(guān)，水泥砂漿柱的整體位移與循環(huán)加卸載次數(shù)成正相關(guān)，水泥砂漿柱隨著循環(huán)加卸載次數(shù)的增加，應(yīng)力—應(yīng)變曲線中的滯回環(huán)不斷增多，產(chǎn)生的總的能量損失不斷增大。加筋會(huì)使水泥砂漿柱承受更大的軸向應(yīng)力，強(qiáng)度增大。加筋會(huì)使水泥砂漿柱在軸向受壓過程中內(nèi)部裂隙的摩擦增大。水泥砂漿柱破壞的實(shí)質(zhì)就是在受壓過程中水泥砂漿柱內(nèi)部受力不均，受力在各個(gè)方向不同，