骨料对混凝土力学性能的影响分析

摘要：

利用颗粒流方法,实现了相同条件下混凝土的骨料大小和空间位置对其破坏形态、应力-应变曲线、峰值应力和割线模量的影响规律研究.通过对比砂浆与骨料的不同质量比(5∶5,4∶6,3∶7,2∶8)以及不同级配(一级配、二级配、三级配、四级配)骨料的混凝土单轴压缩仿真试验结果,发现骨料有阻止混凝土裂纹扩展的作用,且骨料越大,阻止混凝土裂纹扩展的作用越强,而微裂纹多绕骨料产生和发展;砂浆中加入骨料对混凝土强度和变形特性具有明显的改善作用,相对于砂浆的峰值应力5.2 MPa和割线模量30.7 GPa而言,在砂浆与骨料质量比为5∶5和4∶6时,不同级配混凝土的峰值应力约增加22％～48％、割线模量增加-8％～99％,其平均值基本维持在6.5 MPa和7.2 MPa,37.4 GPa和42.6 GPa;在砂浆与骨料质量比为3∶7和2∶8时,不同级配混凝土的峰值应力急剧增加40％～228％、割线模量急剧减小79％～92％,其平均值分别为9.2 MPa和15.4 MPa,15.8 GPa和4.4 GPa.当砂浆与骨料的质量比相同时,骨料级配越高,越容易形成架空结构,造成局部不稳定,影响骨料增强效果;级配相同时,混凝土强度随骨料质量占比的增大而增大,且其应力-应变曲线呈现出单峰到双峰再到单峰的变化趋势,这说明骨科空间结构的稳定程度决定了混凝土应力-应变曲线的形状变化.

关键词：颗粒流、混凝土、骨料、峰值应力、割线模量

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分类号：O319.56(理论力学（一般力学）)

资助基金：桥梁工程湖南省高校重点实验室开放基金资助项目13KA01;长沙理工大学土木工程重点学科创新性项目13ZDXK09

在线出版日期：2016-06-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：143-148