混凝土单轴拉伸下抗裂与损伤性能研究

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本文围绕单轴拉伸下混凝土的抗裂性能,采用超声波法和比例极限法测定混凝土的不连续点,来进行抗裂性能的分析。选取素混凝土和掺粉煤灰、掺高效减水剂以及掺钢纤维的混凝土为研究对象。根据超声波法测定的不连续点,掺加钢纤维的混凝土,其抗裂性能提高程度最多,而掺加减水剂和粉煤灰的提高程度稍低且两者之间相近。三者之间的差异,主要在于极限抗拉强度提高的情况下不连续点应力提高的相对程度不同,掺减水剂的相对提高程度稍低。采用比例极限法测定的应力不连续点应力及不连续点应变亦呈现相同的结论。裂缝是混凝土材料普遍存在的问题,也是影响混凝土结构耐久性的主要原因之一。裂缝是难以量化的指标,对其进行分析计算也是一大难题。本文应用损伤力学的分析方法,选择裂缝占混凝土体积的百分率为损伤变量,引用不连续点的方法进行分析比较,研究不同品种混凝土抗裂性能的差异。结果表明,掺加钢纤维、粉煤灰和减水剂后,不仅降低了不连续点的损伤变量水平值,而且还提高了不连续点的应力水平和应变水平,表明混凝土的抗裂性能得以提高。三者之间的差异,在相同损伤程度下,掺加钢纤维提高混凝土的抗裂程度相对最高,掺加减水剂提高混凝土的抗裂性能程度相对较低,掺加粉煤灰居中。试验研究结果表明:掺加钢纤维、粉煤灰和减水剂,较好地提高了混凝土的抗裂性能,但掺加减水剂时提高的程度相对较少。
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