层间堆石放置角度对堆石混凝土抗剪强度影响研究

为研究层间堆石对堆石混凝土施工缝抗剪性能的影响机制,开展了在不同堆石放置角度下堆石混凝土试件的直剪实验,分析了施工缝抗剪强度和剪切裂隙的发展规律,并与数值计算结果进行对比阐述层间堆石提供的抗剪作用。研究结果表明:堆石混凝土中单个层间堆石的存在可使施工缝的平均抗剪强度较自密实混凝土提高43.55%。但是随着层间堆石放置角度增大,单个堆石和多个堆石受剪时施工缝的抗剪强度均呈逐渐降低的趋势。在单个层间堆石45°放置时,堆石与自密实混凝土的界面过渡区的破坏最为严重,层间堆石的存在对施工缝的抗剪强度增幅效果消失,其抗剪强度低于不含施工缝的自密实混凝土的约4.57%。据研究结果建议:在分层浇筑时,将层间堆石与施工缝接触的平面垂直于施工缝放置,从而实现堆石材料的更有效受剪。

胶结面缺陷对堆石混凝土抗压强度影响

堆石混凝土(rock-filled concrete, RFC)独特的施工技术导致其缺陷与传统混凝土不一样。通过物理试验与真实破坏过程分析(realistic failure process analysis, RFPA)数值模拟探讨了堆石混凝土中堆石与自密实混凝土(self-compacting concrete, SCC)胶结面缺陷及自密实缺陷对其抗压性能的影响。结果表明:随着缺陷数量的增加,堆石混凝土的无侧限抗压强度下降。同等缺陷数量下,胶结面缺陷试件的抗压强度低于自密实缺陷试件。同时,声发射分析显示,胶结面缺陷试件破坏所需能量更低,表明胶结面缺陷对材料力学性能有更为显著的负面影响。这些发现为理解和改善堆石混凝土结构设计与耐久性提供了重要参考。

单轴压缩条件下的堆石混凝土破坏过程研究

文中基于实际工程中的堆石混凝土试件切割面,对堆石混凝土进行单轴压缩数值模拟实验。结果表明,堆石混凝土试件在单轴压缩过程中其破坏区域主要集中在堆石骨料与自密实混凝土之间的交界面处,且堆石率对抗压强度有积极影响。

含初始孔隙的堆石混凝土动态抗压性能研究

初始缺陷被视为影响混凝土力学特性的主要因素之一。本文采用聚苯乙烯(EPS)颗粒预制了堆石混凝土(RFC)的初始缺陷,以孔隙率定量缺陷含量,系统开展了4种孔隙率RFC在4种应变速率下的单轴压缩试验,探究了应变速率与孔隙率对RFC破坏模式、抗压强度、弹性模量和临界应变的影响。结果表明:不同工况下RFC破坏模式均呈现类似“沙漏”型;RFC的抗压强度、弹性模量和临界应变均具有应变速率强化效应。随着孔隙率增加,RFC的抗压强度、弹性模量和临界应变对应变速率的敏感性不断减弱;相较于应变速率而言,孔隙率对RFC抗压强度、弹性模量与临界应变的影响更为显著。此外,基于Sargin模型,构建了含初始孔隙的RFC动态本构模型,该模型可用于描述含初始孔隙的RFC在低应变速率下的力学行为。