活性粉末混凝土材料强度的尺寸效应研究

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作为一种新型结构材料,活性粉末混凝土(RPC)具有良好的力学性能、耐久性能及环保性能。目前,国内外已将其广泛应用于工程实践。用RPC材料代替传统的混凝土进行结构设计,可以使结构轻型化、提高结构跨度,同时大大改善结构物的耐久性,减少使用期间的维修费用。 现阶段,对于RPC材料的研究主要集中在原材料选择、配合比设计、实验室制备工艺以及材料的微观结构,尚没有关于尺寸效应问题的系统研究。尺寸效应直接关系到混凝土的真实强度及承载性的评定。本文通过实验研究,探讨RPC材料抗压强度与抗折强度尺寸效应现象以及钢纤维掺量和强度等级对RPC材料抗压强度及其尺寸效应的影响规律。并将Weibull随机强度统计尺寸效应理论、Bazant断裂力学尺寸效应理论和裂纹分形尺寸效应理论应用于RPC材料,分析RPC材料强度尺寸效应问题。 本文通过系统的实验研究与理论分析,得出如下结论:RPC材料抗压强度及抗折强度都随着试块尺寸增大而减小,表现出显著的尺寸效应现象;随着纤维含量的增大,RPC材料抗压强度增大,抗压强度尺寸效应现象更加显著;RPC材料抗压强度尺寸效应现象随着材料强度等级的提高表现得更加显著;通过对实验数据的拟合分析,得出适用于RPC材料的抗压强度及抗折强度尺寸效应公式;本文得出的RPC材料尺寸效应换算系数,对于科学研究及工程应用具有重要的指导作用。
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