抗凍混凝土在重復荷載作用下的力學性能試驗研究.pdf

1、考慮到寒冷地區(qū)經受凍融循環(huán)作用的實際混凝土工程如跨江、跨海大橋的橋墩,重復動力荷載是其承受的主要作用形式之一,本課題作為國家自然科學基金項目"混凝土結構在凍融環(huán)境下的工作機理與計算模式"的重要子課題之一,在已建立的抗凍混凝土應力-應變關系全曲線的基礎上,主要對經受重復荷載作用的抗凍混凝土力學性能進行了探索性的試驗研究.本文首先對制配好的抗凍混凝土試件采用標準快速凍融方法進行預定次數的凍融循環(huán)試驗,同時對其凍融參數即重量損失率和動彈性模量

2、損失率進行測定.在200次凍融循環(huán)次數內,各試件的重量損失率和動彈性模量損失率呈一定規(guī)律變化,相對動彈性模量損失變化率還隨著凍融次數n的增加而增加;并擬合了重量損失率、相對動彈模損失率同凍融次數n的關系公式.根據劈裂試驗結果,得到了經受0~300凍融次數的7組21個抗凍混凝土試件的抗拉強度,抗凍混凝土相對抗拉強度比與凍融次數n關系曲線;從三次多項式擬合曲線可看出試件抗拉強度隨凍融次數n增加下降明顯;因此可將抗凍混凝土的抗拉強度或劈拉強度

3、作為凍融循環(huán)試驗的另一重要參數.本文利用電液伺服MTS試驗機及其配套的采集系統,對經受0~200次凍融循環(huán)的4組15個試件進行42000次荷載重復力學性能試驗,之后還進一步對試件進行類似靜壓的破壞試驗.相應得到了42000荷載重復次數內各組抗凍混凝土試件的應力應變關系圖(σ-ε全曲線),同時結合凍融循環(huán)次數n,進行橫縱向對照、比較;分析這些曲線可得出,最大應變、最小應變及它們的差值在縱、橫方向均隨著凍融次數n增加、特征荷載重復次數n<,

4、p>增加而增加;每組試件橫向變形系數v<,s>,疲勞變形模量E<,m>都隨著特征荷載重復次數n<,p>的增加、凍融次數n的增加而漸次減小,且開始下降的比較顯著,而后漸次平穩(wěn).得出了各組試件破壞階段的峰值應力、對應的峰值應變及殘余強度比隨著凍融循環(huán)次數增加而變化規(guī)律;橫向應變可以很好地監(jiān)測到試件的破壞.這些諸如變形模量、殘余變形、泊松比等抗凍混凝土重復荷載宏觀力學性能變化過程曲線表明隨著重復荷載作用、凍融循環(huán)的深入,各組試件內部微裂隙開始