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混凝土作为一种工程材料得到了普遍应用。各国学者就不同围压、应变速率、掺合料、工作环境等对混凝土物理力学性能的影响做了大量研究,但成果大多针对自然湿度条件。在地下工程和水利工程领域,基于自然湿度条件的混凝土性能与实际工程状况相差甚远。分析国内外水饱和混凝土的研究现状发现,学者对水饱和混凝土的研究成果大多集中于破坏机理的分析,而在力学特性等方面的分析还有待进一步深入。因此,本文考虑不同应变速率、不同围压条件,进行自然湿度与水饱和混凝土的物理力学性能对比研究。
本文考虑10-5/s、5×10-5/s、10-4/s和5×10-4/s四种应变速率,对自然湿度和水饱和混凝土分别进行了单轴和常三轴压缩试验,累计完成96个试件。具体研究内容如下。
(1)考虑10-5/s、5×10-5/s、10-4/s和5×10-4/s四种应变速率,分别进行自然湿度和水饱和混凝土单轴压缩试验,对比分析了两种湿度混凝土的强度、变形特性以及弹性模量等力学性能的变化规律;
(2)考虑10-5/s、5×10-5/s、10-4/s和5×10-4/s四种应变速率,分别进行自然湿度和水饱和混凝土在围压0、4、8MPa下的常三轴压缩试验,对比分析了两种湿度混凝土在三轴工况下的强度、变形特性以及弹性模量等力学性能的变化规律;
(3)基于X-CT实时试验扫描图像和数码照片进行混凝土破坏机理对比分析。
通过试验分别研究了自然湿度和水饱和混凝土的弹性模量、峰值应力、峰值应变等物理力学特性随应变速率和围压的变化规律。结果表明,水饱和混凝土峰值应力、峰值应变较自然湿度混凝土小,弹性模量较自然湿度混凝土大,且水饱和混凝土破坏机理与自然湿度混凝土有所不同。