亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        輕骨料混凝土抗壓強度的影響因素研究

        2018-11-19 09:58:46
        長江科學(xué)院院報 2018年11期
        關(guān)鍵詞:細觀楊氏模量水泥砂漿

        (1. 南京工程學(xué)院 建筑工程學(xué)院,南京 211167;2.河海大學(xué) 力學(xué)與材料學(xué)院,南京 210098)

        1 研究背景

        對于輕骨料混凝土,混凝土的強度受其最薄弱部分控制,但是大多數(shù)研究文獻[1-4]都是從宏觀尺度上研究輕混凝土的強度。李洋等[5]利用MgO膨脹劑的延遲微膨脹效應(yīng)能顯著提高大體積混凝土的力學(xué)性能,對混凝土的宏細觀試驗進行了研究。閆小虎等[6]利用CT技術(shù)對水泥乳化瀝青混凝土的細觀損傷過程進行實時掃描觀測,對混凝土細觀損傷規(guī)律進行了研究。很少有文獻從細觀尺度上研究混凝土的抗壓強度與其組成相之間的關(guān)系。細觀力學(xué)方法從復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu),從細觀尺度上研究復(fù)合材料各組成相的力學(xué)性質(zhì)和幾何參數(shù)(例如夾雜的形狀、夾雜和基體的楊氏模量比和體積含量等)來確定復(fù)合材料的宏觀力學(xué)性能,因此被廣泛應(yīng)用于分析復(fù)合材料的有效力學(xué)性質(zhì)。

        2 輕骨料混凝土的細觀力學(xué)建模

        混凝土一般被看成是由球形骨料及其外面圍著一層同心圓殼薄層即界面層嵌入在水泥砂漿基體中。基體、骨料夾雜和界面層都被考慮為各向同性,并且混凝土整個復(fù)合材料被假設(shè)為統(tǒng)計均勻且各向同性。在圖1中,a表示骨料夾雜等效半徑;b-a表示界面層等效厚度;c-b表示水泥砂漿基體等效厚度。Ei,ki,μi,vi,φi(i=0,1,2)分別是水泥砂漿(i=0)、骨料夾雜(i=1)和界面層(i=2)的楊氏模量、體積模量、剪切模量、泊松比和體積百分比;εi,σi,Ci(i=0,1,2)分別代表第i相的平均應(yīng)力、平均應(yīng)變和彈性剛度張量。

        圖1混凝土三相模型的分解
        Fig.1Decompositionofthethree-phaseconcretemodel

        首先考慮圖1所示水泥砂漿+等效顆粒二相球模型?;炷恋暮暧^平均應(yīng)變可表示為

        E=φ0ε0+(1-φ0)εeq。

        (1)

        將混凝土看作為骨料夾雜外包界面相均勻分布在硬化水泥砂漿基體中的三相復(fù)合材料,將骨料和界面層看作一個等效復(fù)合球,可看作為球形夾雜,對于均質(zhì)化材料基體的平均應(yīng)力σ0和ε0,滿足以下本構(gòu)關(guān)系,即

        σ0=C0∶ε0。

        (2)

        其中C0為基體相的彈性剛度張量,等效復(fù)合球應(yīng)變εeq與應(yīng)變ε0之間存在如下關(guān)系,即

        εeq=Aeq∶ε0。

        (3)

        其中Aeq為應(yīng)變集中張量,它可以表示為

        Aeq=[I+S∶C0-1(Ceq-C0)]-1。

        (4)

        其中I為四階等同張量;S為Eshelby張量,與夾雜物的形狀及取向以及基體的泊松比有關(guān),根據(jù)應(yīng)力平均化法則,有

        φ0σ0+(1-φ0)σeq=∑ 。

        (5)

        由式(2)、式(3)和式(5)可得

        (6)

        其中,

        (7)

        當(dāng)?shù)刃?fù)合球中的應(yīng)力σeq達到復(fù)合球的抗壓強度feq時,則混凝土的最大抗壓應(yīng)力fc1由式(8)確定。

        fc1=B1∶feq。

        (8)

        與式(6)推導(dǎo)類似,可得界面層平均應(yīng)力σ2與等效顆粒平均應(yīng)力σeq存在如下關(guān)系,即

        (9)

        其中,

        (10)

        骨料夾雜平均應(yīng)力σ1與等效顆粒平均應(yīng)力σeq存在如下關(guān)系,即

        (11)

        其中,

        (12)

        fc2=B1∶B2∶fi。

        (13)

        當(dāng)骨料夾雜的應(yīng)力σ1達到骨料的抗壓強度fa時,則混凝土的最大抗壓應(yīng)力fc3為

        fc3=B1∶B3∶fa。

        (14)

        混凝土的抗壓強度由式(13)和式(14)的最小值決定:當(dāng)fc2fc3時,混凝土的抗壓強度為fc3,此時混凝土的強度由輕骨料的抗壓強度fa即式(14)控制。

        3 輕骨料混凝土抗壓強度的影響因素分析

        在一般研究文獻中界面層和基體的楊氏模量比在30%~50%之間,因此分2種情形來考慮界面層和基體的楊氏模量比對混凝土抗壓強度比的影響。圖2(a)和圖3(a)表示第1種情形:E2/E0=0.3;圖2(b)和圖3(b)表示第2種情形:E2/E0=0.5。假定骨料的平均直徑為5 mm,界面層的厚度為60 μm,水泥漿體、骨料和界面層的泊松比分別為0.2,0.2,0.3。

        圖2 不同基體與夾雜楊氏模量比下,骨料體積比對混凝土與骨料抗壓強度比的影響Fig.2 Aggregate’s volume fraction versus ratio of concrete’s compressive strength to aggregate’s compressive strength in the presence of varying E0/E1 (ratio of mortar matrix’s Young’s modulus to intercalated aggregate’s Young’s modulus)

        圖3不同基體與夾雜楊氏模量比下,骨料體積比對混凝土與界面層抗壓強度比的影響
        Fig.3Aggregate’svolumefractionversusratioofconcrete’scompressivestrengthtointerface’scompressivestrengthinthepresenceofvaryingE0/E1

        從圖2可以看出,隨著骨料體積百分比的增大,混凝土與骨料的抗壓強度比減小。當(dāng)骨料的體積百分比為常數(shù)時,基體與夾雜的楊氏模量比越大,混凝土與骨料的抗壓強度比也越大。并且從圖2(a)和圖2(b)的比較可看出,界面層和基體的楊氏模量比從E2/E0=0.3增長為E2/E0=0.5時,混凝土與骨料的抗壓強度比也稍減小。

        從圖3可以看出,混凝土與界面層的抗壓強度比隨著骨料體積百分比的增大而減小。并且從圖3可以看出,基體與骨料的楊氏模量比越大,混凝土與界面層的抗壓強度比減小的幅度也越大,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是混凝土與界面層的抗壓強度比與骨料體積百分比存在一個臨界值,當(dāng)骨料的體積百分比小于這個臨界值時,混凝土與界面層抗壓強度比隨著基體與骨料楊氏模量比的增大而增大,骨料的體積百分比大于這個臨界值時,混凝土與界面層抗壓強度比隨著基體與骨料楊氏模量比的增大而減小。并且從圖3(a)和圖3(b)的比較可看出,界面層和基體的楊氏模量比從E2/E0=0.3增長為E2/E0=0.5時,骨料的體積百分比的臨界值卻在變小,從0.514減小為0.306。

        4 骨料與基體的楊氏模量比對混凝土抗壓強度的影響

        由于輕骨料混凝土除了界面層這個薄弱部位外,還存在薄弱部位輕骨料,因此要考慮骨料與基體的楊氏模量比和骨料與界面層的抗壓強度比對混凝土的抗壓強度比的影響。

        從圖4可以看出,當(dāng)骨料與基體的楊氏模量比E1/E0增大時,由骨料控制的混凝土抗壓強度與骨料的抗壓強度比fc3/fa減小,而由界面層控制的混凝土抗壓強度與骨料的抗壓強度比fc2/fa增加。骨料與基體的楊氏模量比E1/E0存在一個臨界值,當(dāng)E1/E0小于臨界值時,fc2fc3,混凝土的抗壓強度為fc3,此時混凝土的強度由骨料的抗壓強度fa控制。并且從圖4可以看出,骨料與界面層的抗壓強度比越大,骨料與基體楊氏模量比的臨界值就越大。

        圖4不同夾雜與界面層抗壓強度比下,夾雜與基體楊氏模量比對混凝土與骨料抗壓強度比的影響
        Fig.4Ratioofmix’sYoung’smodulustomatrix’sYoung’smodulusversustheratioofconcrete’scompressivestrengthtointerface’scompressivestrengthinthepresenceofvaryingratioofmix’scompressivestrengthtointerface’scompressivestrength

        5 結(jié) 論

        (1)隨著骨料體積百分比的增大,混凝土與骨料的抗壓強度比減小。當(dāng)骨料的體積百分比為常數(shù)時,基體與夾雜的楊氏模量比越大,混凝土與骨料的抗壓強度比也越增大。

        (2)骨料的體積百分比存在一個臨界值,當(dāng)骨料的體積百分比小于某個臨界值時,混凝土與界面層抗壓強度比隨著基體與骨料楊氏模量比的增大而增大,骨料的體積百分比大于這個臨界值時,混凝土與界面層抗壓強度比隨著基體與骨料楊氏模量比的增大而減小。

        (3)骨料與基體的楊氏模量比存在一個臨界值,當(dāng)小于臨界值時,此時混凝土的強度由界面層的抗壓強度控制,當(dāng)大于臨界值時,此時混凝土的強度由骨料的抗壓強度控制,并且骨料與界面層的抗壓強度比越大,臨界值也越大。

        猜你喜歡
        細觀楊氏模量水泥砂漿
        武漢大學(xué)研究團隊發(fā)現(xiàn)迄今“最剛強”物質(zhì)
        河南科技(2023年10期)2023-06-07 13:33:44
        不同纖維對磷酸鎂水泥砂漿早期性能的影響研究
        基于細觀結(jié)構(gòu)的原狀黃土動彈性模量和阻尼比試驗研究
        地震研究(2021年1期)2021-04-13 01:05:24
        高鈦型高爐渣砂代砂水泥砂漿力學(xué)性能試驗研究
        江西建材(2018年2期)2018-04-14 08:00:08
        近距二次反射式楊氏模量測量儀簡介
        物理實驗(2017年2期)2017-03-21 07:20:41
        硫酸銨侵蝕作用下水泥砂漿的抗壓強度試驗研究
        拉伸法測楊氏模量中的橫梁形變對實驗的影響
        基于四叉樹網(wǎng)格加密技術(shù)的混凝土細觀模型
        PBX炸藥的抗壓強度及抗拉強度細觀尺度的數(shù)值計算
        塑料骨料對水泥砂漿性能的影響
        中文字幕第一页亚洲| 久久久精品国产免大香伊| 国产成人精品a视频一区| 国产96在线 | 亚洲| 亚洲αv在线精品糸列| 久久精品国产9久久综合| 精品久久久久久无码中文野结衣| 人妻少妇精品视频一区二区三区| 亚洲一区二区在线视频播放| 亚洲情久久久精品黄色| 欧洲美熟女乱av亚洲一区| 久久久精品人妻一区二区三区蜜桃| 国内精品一区二区2021在线| 福利视频在线一区二区三区| 伊人久久大香线蕉午夜av| 亚洲乱亚洲乱少妇无码99p| 国产午夜激情视频自拍| 伊人婷婷综合缴情亚洲五月| 亚洲妇熟xxxx妇色黄| 久草热8精品视频在线观看| 日韩久久无码免费看A| 国内嫩模自拍偷拍视频| 草草浮力影院| 亚洲日韩一区二区一无码| 亚洲成人免费久久av| 内射白浆一区二区在线观看| 亚洲av无码不卡| 久久精品国产乱子伦多人| 亚洲中文字幕一区二区在线| 久久久久av无码免费网| 中文亚洲日韩欧美| 91九色国产在线观看| 亚洲综合欧美色五月俺也去| 亚洲国产精品sss在线观看av| 青榴社区国产精品| 国产自拍在线视频91| 国产女主播精品大秀系列| 国产精品偷伦免费观看的| 性色国产成人久久久精品二区三区| 在线亚洲高清揄拍自拍一品区| 亚洲男同志gay 片可播放|