碎石活性粉末混凝土(碎石RPC)的局部承压力学性能研究

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活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)是近年来受到广泛重视的一种新型复合材料,具有优良的抗压、抗弯、抗裂和耐久性能等特性。但目前RPC的使用成本过高,限制了RPC在工程中的普及和应用。针对目前现状,我们在RPC中掺加碎石等粗骨料取代一部分石英砂,在对其受力性能影响不大的情况下降低其使用成本。本文主要对碎石RPC材料局部抗压性能进行研究。本文研究的主要内容是碎石RPC材料的局部抗压性能。通过对14组RPC试块的进行中心局部承压试验,观察到试块开裂与破坏同时发生或二者非常接近,因此我们确定碎石RPC局部承压破坏为脆性破坏。对于碎石RPC试块局部承压极限荷载,对试验数据进行回归分析,得出RPC的局部承压极限强度提高系数β=0.96(Ab/Al)1/2通过和普通RPC局部承压的试验成果的比较,发现碎石RPC和普通RPC局部承压性能比较接近,但碎石的掺加可以降低RPC的使用成本,碎石RPC在受力和经济性上有较好的平衡。本试验也通过改变碎石掺量,分析碎石掺量的变化对碎石RPC材料局部承压性能的影响,研究得出在一定范围内,碎石掺量的增加会导致试件局部承压受力性能的降低,因此确定碎石RPC采用40%碎石替代石英砂,是一种经济性能和受力性能都比较优化的配比。利用ANSYS对碎石RPC试块建模进行非线性分析计算,比较建模分析结果与试验结果,论证了ANSYS分析的准确性,并且对两组数据的偏差作出了合理的解释。希望本次试验研究的结论能对制定碎石RPC材料的结构设计规范提供一定的参考。
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