CL30橡胶轻集料混凝土应力应变全曲线试验研究
常用混凝土受压应力—应变曲线的比较及应用
常用混凝土受压应力—应变曲线的比较及应用σσεεp 图1-2 Sargin曲线式中:εc1为相应于压应力峰值σ0的压应变εc1=-0.0022，εc1为从原点到压应力峰值点的割线模量, 1c E =0σ/0.0022，0E 为混凝土初始弹性模量；εu为混凝土极限压应变, 其大小与1c E 、0E 及εc1有关。
1.3清华过镇海曲线清华大学的过镇海教授在1982年结合自己多年的研究成果提出了自己的混凝土受压应力-应变曲线表达式，如图1-3所示。
第I 阶段中，OA 仍为二次抛物线，与德国人R üsch 提出的抛物线模式相同如下：])(2[2000εεεεσσ-⨯= )(0εε≤ （1-1） 第II 阶段中，下降段AB 用有理分式表示如下： 0200)1(εεεεαεεσσ+-=)(0u εεε<< （1-5）σσεε0图1-3 过镇海曲线εAB其中，α，0ε见下表：表1-1 材料 强度等级 水泥标号α 0ε／10-3普通混凝土 C20～C30 325 425 0.4 0.8 1.40 1.60 C40 425 2.0 1.80 陶粒混凝土 CL25 425 4.0 2.00 水泥砂浆 M30～M40325,4254.02.501.4 美国Hognestad 曲线美国人E.Hognestad 在1951年提出的应力-应变全曲线方程分为上升段和下降段，上升段与德国人R üsch 所提出模型的上升段相同，但是下降段采用一条斜率为负的直线来模拟，如图1-4所示，上升段表达式如下：])(2[2000εεεεσσ-⨯= )(0εε≤ （1-1）下降段表达式为：)1(000εεεεασσ---=u)(0u εεε<<（1-6）其中：α=0.015；εu =0.038经过化简以后，表达式变为如下： )()012.0014.0(u 00ε<ε<εε-σ=σ(1-7)σσ0ε2图1-4 Hongestad曲线0.85σ0εu对于以上四种常见的混凝土单轴受压应力—应变曲线先将其优缺点进行总结，如下表：表1-2优点 缺点中国规范（1）OA 段表达式比较简单，又能反映应力—应变曲线上升段的特点；AB 段则更为简单。
混凝土拉拔应力应变曲线
混凝土拉拔应力应变曲线
混凝土是一种常用的建筑材料，其力学性能对于建筑结构的安全性和稳定性至关重要。
混凝土在受拉力作用下的性能可以通过应力-应变曲线来描述，这个曲线通常被称为混凝土的拉拔应力应变曲线。
混凝土的拉拔应力应变曲线可以分为几个阶段来描述。
在开始阶段，混凝土受到拉力时，应变随着应力的增加而线性增加，这个阶段称为弹性阶段。
在这个阶段，混凝土的应力和应变成正比，符合胡克定律。
随着拉力的增加，混凝土进入了非弹性阶段。
在这个阶段，混凝土的应变增加速度变慢，同时应力也开始增加得更快。
这个阶段通常被称为屈服阶段，混凝土开始出现一些微裂缝，同时开始出现应力软化的现象。
当混凝土继续受到拉力作用时，应力继续增加，但是应变的增加速度减慢。
在这个阶段，混凝土开始出现明显的裂缝，同时应力也开始出现下降。
这个阶段通常被称为破坏阶段，混凝土的强度开始迅速下降，最终导致破坏。
混凝土的拉拔应力应变曲线的特点在于其非线性和延性。
通过对混凝土拉拔应力应变曲线的研究，可以更好地了解混凝土在受拉力作用下的性能，为工程设计和结构分析提供重要的参考依据。
总的来说，混凝土的拉拔应力应变曲线是混凝土力学性能的重要表征，对于工程结构的设计和安全性评估具有重要意义。
对混凝土的力学性能进行深入研究，可以为建筑结构的安全性和稳定性提供保障。
混凝土断裂韧性测试及分析
混凝土断裂韧性测试及分析一、研究背景混凝土是一种广泛应用的建筑材料，其力学性能对建筑的结构稳定性和安全性具有重要影响。
混凝土断裂韧性是评价混凝土抗裂性能的重要指标，其高低直接影响混凝土的耐久性和使用寿命。
因此，对混凝土断裂韧性进行测试和分析具有重要的理论和实际意义。
二、测试方法混凝土断裂韧性的测试方法有很多种，其中最常用的是三点弯曲试验和压缩试验。
下面将分别介绍这两种测试方法。
1.三点弯曲试验三点弯曲试验是一种常用的混凝土断裂韧性测试方法。
其测试原理是在混凝土试件上施加一定的力，使其在中央发生弯曲，从而使试件中心出现裂缝。
通过测量试件的载荷-位移曲线和计算试件的断裂韧性指标，来评价混凝土的断裂韧性。
三点弯曲试验的具体操作流程如下：（1）根据试验需要制备混凝土试件，试件的尺寸和形状应符合相关标准和要求。
（2）将试件放在试验机上，调整试验机的位置和负荷点的位置，使负荷点位于试件上方的中心处。
（3）开始加载试件，记录载荷和试件的位移值。
当试件出现裂缝时，停止加载试件，记录试件的最大载荷值和裂缝宽度。
（4）根据试件的载荷-位移曲线和试件的几何参数，计算试件的断裂韧性指标。
2.压缩试验压缩试验是另一种常用的混凝土断裂韧性测试方法。
其测试原理是在混凝土试件上施加一定的压力，使其发生压缩破坏，并通过计算试件的断裂韧性指标，来评价混凝土的断裂韧性。
压缩试验的具体操作流程如下：（1）根据试验需要制备混凝土试件，试件的尺寸和形状应符合相关标准和要求。
（2）将试件放在试验机上，调整试验机的位置和压力点的位置，使压力点位于试件上方的中心处。
（3）开始加载试件，记录载荷和试件的位移值。
当试件出现裂裂时，停止加载试件，记录试件的最大载荷值和裂缝宽度。
（4）根据试件的载荷-位移曲线和试件的几何参数，计算试件的断裂韧性指标。
三、分析方法混凝土断裂韧性的分析方法主要包括载荷-位移曲线分析、断裂韧性指标计算和断面应力分析三个方面。
混凝土应力应变实验报告
混凝土应力应变实验报告1. 引言实验的目的是研究混凝土的应力应变关系，深入了解混凝土的力学性质。
通过对混凝土试件进行施加荷载并测量变形，得出混凝土的应力应变曲线。
2. 实验原理混凝土在受到外力作用时，会产生应变变形。
研究混凝土的应力应变关系可以帮助我们了解其力学行为，为工程设计提供依据。
本实验使用拉压试验方法来测量混凝土试件的应力应变曲线。
3. 实验步骤3.1 准备工作- 检查实验设备的完好性和安全性。
- 准备混凝土试件，尺寸为20cm x 20cm x 20cm，并养护14天。
3.2 实验装置- 使用混凝土试验机，能够施加拉压荷载。
- 在试验机上安装合适的加载头和加载路径，确保荷载平稳施加到试件上。
3.3 实验步骤1. 在试验机上放置试件，并调整试件的位置和对齐。
2. 施加初次荷载，并记录试件的初始长度（L0）和宽度（W0）。
3. 逐渐增加荷载，注意每次增加的荷载应保持相对稳定和均匀。
4. 在每次增加荷载后，等待一段时间，直到试件变形趋于稳定。
测量试件的长度（L）和宽度（W）。
5. 根据测量结果计算混凝土试件的应变。
6. 根据施加的荷载和试件的截面积计算混凝土试件的应力。
7. 将应力应变数据绘制成应力应变曲线。
4. 实验数据与结果分析我们完成了一系列试验，并测量了混凝土试件的长度和宽度，根据测量结果计算出了每个荷载下的应变和应力。
根据这些数据，我们绘制了混凝土的应力应变曲线。
在应力应变曲线中，我们可以观察到一些特点。
一开始，混凝土的应变随着施加荷载的增加呈线性增长。
随着荷载的增加，混凝土开始进入弹性阶段，应变与应力成正比。
当荷载进一步增加时，混凝土会出现塑性变形，应变增加的速度变慢，应力也开始饱和。
通过观察应力应变曲线，我们可以计算出混凝土的弹性模量、极限强度以及屈服强度等重要的力学参数。
5. 结论通过本次实验，我们深入了解了混凝土的应力应变关系。
根据应力应变曲线，我们可以得出以下结论：- 混凝土在受到外力作用时，会产生应变变形。
混凝土受压应力-应变全曲线方程(描述)
混凝土受压应力－应变全曲线方程混凝土受压应力－应变全曲线方程混凝土的应力－应变关系是钢筋混凝土构件强度计算、超静定结构内力分析、结构延性计算和钢筋混凝土有限元分析的基础，几十年来，人们作了广泛的努力，研究混凝土受压应力－应变关系的非线性性质，探讨应力与应变之间合理的数学表达式，1942年，Whitney 通过混凝土圆柱体轴压试验，提出了混凝土受压完整的应力应变全曲线数学表达式，得出了混凝土脆性破坏主要是由于试验机刚度不足造成的重要结论，这一结论于1948年由Ramaley 和Mchenry 的试验研究再次证实，1962年，Barnard 在专门设计的具有较好刚性且能控制应变速度的试验机上，试验了一批棱柱体试件以及试件两靖被放大的圆柱体试件，试验再次证明，混凝土的突然破坏并非混凝土固有特性，而是试验条件的结果，即混凝土的脆性破坏可用刚性试验机予以防止，后来由很多学者（如M.Sagin ，P.T.Wang ，过镇海等）所进行的试验，都证明混凝土受压应力－应变曲线确实有下降段存在，那么混凝土受压应力与应变间的数学关系在下降段也必然存在，研究这一数学关系的工作一刻也没有停止。
钢筋混凝土结构是目前使用最为广泛的一种结构形式。
但是，对钢筋混凝土的力学性能还不能说已经有了全面的掌握。
近年来，随着有限元数值方法的发展和计算机技术的进步，人们已经可以利用钢筋混凝土有限元分析方法对混凝土结构作比较精确的分析了。
由于混凝土材料性质的复杂性，对混凝土结构进行有限元分析还存在不少困难，其中符合实际的混凝土应力应变全曲线的确定就是一个重要的方面。
1、混凝土单轴受压全曲线的几何特点经过对混凝土单轴受压变形的大量试验大家一致公认混凝土单轴受压变过程的应力应变全曲线的形状有一定的特征。
典型的曲线如图1所示，图中采用无量纲坐标。
sc c E E N f y x 0,,===σεε 式中，c f 为混凝土抗压强度；c ε为与c f 对应的峰值应变；0E 为混凝土的初始弹性模量；s E 为峰值应力处的割线模量。
橡胶材料的本构模型
上的分量 。
E=
1 ( C - I) 2
( 18 )
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第2期
朱艳峰等 1 橡胶材料的本构模型
121
( 16 ) ( 17 )
1 1 2 2 θ θ+ θ θ + c3 E θ θ Ezz c1 E c2 E 2 2
式中 , c1 , c2 和 c3 为材料的无量纲常数 ,材料各向 2 同性时 , c1 = c2 = c3 = ( J m / 8) - 1 , E θ θ 和 Ezz 分别为
Lagrangian 或 Green 变形张量 E 在环向和轴向
19 世纪以来 ,橡胶材料本构关系的研究不断
C = F F C = 5 x / 5 X J = det F
T
( 5) ( 6) ( 7)
式中 , I 为二阶张量不变量 , F 为变形梯度 , x 和 X 分别为同一点在变形前后的坐标 , J 为变形后与 变形前的体积比 。
2 分子统计学本构模型
3. 2 改进 Mooney2 Rivl in 模型 Tschoegl N W[ 11 ] 认为含高阶项的 Moo ney2 Rivlin 模型能更好地适应填充与非填充橡胶材
发展 ,建立了众多基于不理论的本构模型 现将这些本构模型简介如下 。
1 基本概念
[1 ]
。
对于各向同性材料 , 假设 I1 , I2 和 I3 分别为 右 Cauchy2 Green 变形张量 C 的第一 、 第二 、 第三 基本不变量 ,对于初始无应力构形的超弹性材料 , 应变能函数 W 可表示为 : W = W ( I1 , I2 , I3 )
轻集料混凝土
轻集料混凝土轻集料混凝土是指用轻粗集料、轻砂（或普通砂）等为集料配制而成的干表面密度不大于1900公斤/米的水泥混凝土，也称多孔集料轻混凝土。
种类轻集料混凝土按轻集料的种类分为：天然轻集料混凝土。
如浮石混凝土、火山渣混凝土和多孔岩混凝土等。
人造轻集料混凝土。
如黏土陶粒混凝土、页岩陶粒混凝土以及膨胀珍珠岩混凝土和用有机轻集料制成的混凝土等。
工业废料轻集料混凝土。
如煤渣混凝土、粉煤灰陶粒混凝土和膨胀矿渣珠混凝土等。
按细集料种类分为：全轻混凝土。
采用轻砂做细集料的轻集料混凝土。
砂轻混凝土。
部分或全部采用普通砂作细集料的轻集料混凝土。
按其用途分为：保温轻集料混凝土。
其容重小於800公斤/米,抗压强度小於兆帕,主要用於保温的围护结构和热工构筑物。
结构保温轻集料混凝土。
其容重为800～1400公斤/米,抗压强度为～兆帕,主要用於配筋和不配筋的围护结构。
结构轻集料混凝土。
其容重为1400～1900公斤/米，抗压强度为～兆帕，主要用於承重的构件、预应力构件或构筑物。
特点轻集料混凝土具有自重轻、保温隔热和耐火性能好等特点。
结构轻集料混凝土的抗压强度最高可达70兆帕，与同标号的普通混凝土相比，可减轻自重20～30％以上，结构保温轻集料混凝土是一种保温性能良好的墙体材料，其热导率为～瓦/(米?开),仅为普通混凝土的12～33％。
轻集料混凝土的变形性能良好，弹性模量较低。
在一般情况下，收缩和徐变也较大。
轻集料混凝土的弹性模量与其容重和强度成正比。
容重越小、强度越低，弹性模量也越低。
与同标号的普通混凝土相比，轻集料混凝土的弹性模量约低25～65％。
轻集料混凝土大量应用於工业与民用建筑及其他工程，可收到减轻结构自重；提高结构的抗震性能；节约材料用量；提高构件运输和吊装效率；减少地基荷载及改善建筑功能(保温隔热和耐火等)等效益。
因此，在20世纪60～70年代，轻集料混凝土的生产和应用技术发展较快，主要向轻质、高强的方向发展，大量应用於高层、大跨度结构和围护结构，特别是大量用於制作墙体用的小型空心砌块。
过镇海-钢筋混凝土原理答案
钢筋混凝土原理和分析 思考与练习1.基本力学性能1-1混凝土凝固后承受外力作用时，由于粗骨料和水泥砂浆的体积比、形状、排列的随机性，弹性模量值不同，界面接触条件各异等原因，即使作用的应力完全均匀，混凝土内也将产生不均匀的空间微观应力场。
在应力的长期作用下，水泥砂浆和粗骨料的徐变差使混凝土内部发生应力重分布，粗骨料将承受更大的压应力。
在水泥的水化作用进行时，水泥浆失水收缩变形远大于粗骨料，此收缩变形差使粗骨料受压，砂浆受拉，和其它应力分布。
这些应力场在截面上的合力为零，但局部应力可能很大，以至在骨料界面产生微裂缝。
粗骨料和水泥砂浆的热工性能（如线膨胀系数）的差别，使得当混凝土中水泥产生水化热或环境温度变化时，两者的温度变形差受到相互约束而形成温度应力场。
由于混凝土是热惰性材料，温度梯度大而加重了温度应力。
环境温度和湿度的变化，在混凝土内部形成变化的不均匀的温度场和湿度场，影响水泥水化作用的速度和水分的散发速度，产生相应的应力场和变形场，促使内部微裂缝的发展，甚至形成表面宏观裂缝。
混凝土在应力的持续作用下，因水泥凝胶体的粘性流动和内部微裂缝的开展而产生的徐变与时俱增，使混凝土的变形加大，长期强度降低。
另外，混凝土内部有不可避免的初始气孔和缝隙，其尖端附近因收缩、温湿度变化、徐变或应力作用都会形成局部应力集中区，其应力分布更复杂，应力值更高。
1-2解：若要获得受压应力-应变全曲线的下降段，试验装置的总线刚度应超过试件下降段的最大线刚度。
采用式（1-6）的分段曲线方程，则下降段的方程为：20.8(1)xy x x=-+ ，其中c y f σ= p x εε= ，1x ≥ 混凝土的切线模量d d d d cct pf y E x σεε==⋅ 考虑切线模量的最大值，即d d yx的最大值： 222222d 0.8(1)(1.60.6)0.8(1) , 1d [0.8(1)][0.8(1)]y x x x x x x x x x x x -+----==≥-+-+令22d 0d yx =，即：223221.6(1)(1.60.6) 1.60[0.8(1)][0.8(1)]x x x x x x x ---=-+-+ 221.6(1)(1.60.6) 1.6[0.8(1)]x x x x x ∴--=-+整理得：30.8 2.40.60 , 1x x x -+=≥ ；解得： 1.59x ≈222max 1.59d d 0.8(1.591)0.35d d [0.8(1.591) 1.59]x y y x x=-⨯-⎛⎫===- ⎪⨯-+⎝⎭ 2,max 3max max d d 260.355687.5N/mm d d 1.610c ct p f y E x σεε-⎛⎫⎛⎫∴==⋅=⨯= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭ 试件下降段的最大线刚度为：222,max 100mm 5687.5N/mm 189.58kN/mm >150kN/mm 300mmct A E L ⋅=⨯= 所以试件下降段最大线刚度超过装置的总线刚度，因而不能获得受压应力-应变全曲线（下降段）。
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粉煤灰综合利用F LY ASH COM PREHENS I VE UT I L I ZAT I O N 2008 N O.6试验研究C L30橡胶轻集料混凝土应力应变全曲线试验研究Exper i m en t a l Study on CL 30Crum b Rubber L i ghtwe i ght Concrete ’s Stress 2stra i n Curves王 1,朱 涵2,刘爱军3(1.北京国瑞兴业地产有限公司100050;2.天津大学建筑工程学院土木工程系300072;3.国家知识产权局专利局北京100088) 摘 要:通过对不同橡胶集料掺量的C L30橡胶轻集料混凝土(CT LC )的单轴受压试验,测得了其应力-应变全曲线。
CT LC 应力-应变全曲线的峰值应变、拐点应变和收敛点应变与橡胶掺量有良好的线性关系。
关键词:橡胶集料;轻集料;应力-应变全曲线 中图分类号:T U528.2 文献标识码:A 文章编号:1005-8249(2008)06-0017-03(1.Engineering Depart m ent,Gl ory Real Estate,Beijing,100050,China2.School of Civil Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China3.State I ntellectual Pr operty Office of P .R.China,100088,China ) Abstract:The stress -strain curves of different m ixture of crumb aggregate CL30Crumb Rubber L ight w eight Concrete are conducted underuniaxial comp ressi on .The peak stress that convergence stress and inflecti on point stress are linear with the m ixture of crumb aggregate .Key words:rubber crumbs;light w eight aggregate;stress -strain curves3基金项目:国家自然科学基金(50478087)收稿日期:2008-05-28 橡胶轻集料混凝土是指用普通轻集料、胶结材料以及一定量、一定细度的橡胶细集料配置而成的,干表观密度不大于1950kg/m 3的混凝土。
橡胶细集料是汽车废弃轮胎经过机械粉碎、研磨、洗净等加工处理而得到,由于其原料来自废旧的汽车轮胎,因此,它本身也是一种环保产品,有利于固体废物资源化。
通过向轻集料混凝土中加入一定质量的橡胶集料,可以改善混凝土的匀质性,增大其延性,改善轻集料混凝土的性能[1]。
目前国内外对橡胶轻集料混凝土的研究还很少,对其性能的了解还不足以应用到实际工程中。
本文通过对不同橡胶掺量的CL30橡胶轻集料混凝土的应力-应变全曲线试验对其力学性能进行了初步的研究,为今后对橡胶轻集料混凝土的进一步研究和实际应用提供了依据。
1 试验配合比由于橡胶集料的掺入会使轻集料混凝土的强度有所降低,根据资料和以往的经验,通过对胶凝材料、水胶比和体积砂率的调整来配制不同橡胶集料掺量且强度等级为CL30的橡胶轻集料混凝土,表1为试验用配合比。
表1 橡胶轻集料混凝土配合比组别橡胶掺量/kg/m 3水胶比胶凝材料用量/kg/m 3水泥粉煤灰GH 矿粉砂率减水剂/%A 00.442769250.20.350.25B 500.3932380.844.90.320.5C 1000.3038897.2540.300.75D1500.342675.637.80.281.02 试验及结果分析2.1 CL30橡胶轻集料混凝土抗压试验成型100mm ×100mm ×100mm 和100mm ×100mm ×300mm 两种试件,在20℃、98%湿度的养护条件下进行养护,分别测试3d 、7d 、28d 龄期的抗压强度,棱柱体测试其28d 的轴心抗压强度(测试方法均符合国标G B -175-1999要求),测试结果见表2。
试验中发现,虽然为了控制橡胶轻集料混凝土的强度,在橡胶集料掺量增大的同时水泥掺量也增加不少,但和普通轻集料混凝土不同的是,其表观密度并没・71・ 2008 N O.6 粉煤灰综合利用FLY ASH COM PREHENS I VE UT I L I ZAT I O N试验研究有太大的变化(普通轻集料混凝土的表观密度与水泥的掺量成正比关系)。
这是由于橡胶集料的表观密度只有砂的37.7%,在取代同体积的砂与其他材料一起构成混凝土的时会使混凝土的表观密度变小,从而使得在水泥掺量增大的情况下橡胶轻集料混凝土的表观密度不会改变很多。
在掺入橡胶集料后轻集料混凝土具有较高的早期强度,7d 强度为28d 强度的80%～90%,这与普通轻集料混凝土的强度增长规律相同。
表2 橡胶轻集料混凝土测试结果组别胶粉掺量/kg/m 3表观密度/kg/m 3F c3F c7F c28/MPa轴心抗压强度/MPa坍落度/mm A 0177428.834.938.528.1190B 50173125.931.635.225.1200C 100182624.529.934.826.9185D150181221.125.731.423.21802.2 CL30橡胶轻集料混凝土轴压全曲线试验轻集料混凝土的受压应力-应变全曲线包括上升段和下降段,是其力学性能的全面的宏观反应:曲线峰点处的最大应力即棱柱体抗压强度,相应的应变为峰值应变;曲线的斜率为其弹性模量,初始斜率即为初始弹性模量;下降段表明其峰值应力后的残余强度,等等[2]。
本文通过对4组不同橡胶掺量的轻集料混凝土的受压全曲线的测试,来研究其力学性能。
2.2.1 试验方法及过程 试件尺寸为100mm ×100mm ×300mm ,采用在普通液压试验机上附加刚性元件的方法来增大试验装置的总体刚度(图1),使其超过试件下降段的最大线刚度,这样可以防止混凝土的急速破坏,得到曲线的下降段,通过X -Y 函数记录仪采集荷载和应变数据。
图1 刚性元件 图2 试件破坏后的形态(左→右:A →B ) 试验时发现橡胶轻集料混凝土的受压破坏过程与普通的轻集料混凝土基本相似,但随着橡胶集料掺量的增加,表现出越来越好的延性特征。
普通的轻集料混凝土(A 组)在试件达到最大应力前,表面很少有可见裂缝,达到最大应力后试件表面出现第一条裂缝,裂缝一出现就比较长,方向陡。
继续试验,此裂缝沿斜向发展,试件发出劈裂声响,承载力很快下降,直至最后试件解体;而橡胶轻集料混凝土试件发生屈服以后,可以明显观察到试件的受压变形,而后形成细小的裂缝,分布于试件表面。
值得注意的是,试件开裂后,裂缝虽有所发展,但彼此不能连通而形成主裂缝,且卸载后部分细小裂缝发生闭合。
因此,试件未产生表面混凝土剥落以及解体的现象。
图2为混凝土试件破坏后的情况,图中左侧的A 组(橡胶掺量为0kg/m 3)试件已发生解体现象,而右侧B 、C 、D 3组(橡胶掺量分别为50kg/m 3、100kg/m 3、150kg/m 3)的橡胶轻集料混凝土试件仍能保持完整。
这是由于将橡胶集料是分布在混凝土内的微小弹簧单元[3],破坏始自橡胶微粒周边的水泥基材料产生应力集中而受拉开裂,橡胶微粒本身阻碍了裂缝的进一步发展,使得试件受压破坏裂缝无法贯通,从而保持了试件的完整性。
2.2.2 应力-应变全曲线研究 图3为各组橡胶轻集料混凝土应力-应变全曲线的最终汇总结果。
每组取3个试件的曲线平均值作为最终结果(去除不符合曲线要求的试验点)。
橡胶轻集料混凝土具有明显的受压屈服现象,最大的峰值轴压应变可达到普通轻集料混凝土的1.56倍,曲线拐点和收敛点处应力、应变与峰值应力、应变的比值也随着橡胶掺量的增加而增大(表3),这使得曲线的下降段更加平缓,试验结果见表4。
表3 特征点的应力应变比值组 别A B CD 橡胶掺量kg/m 3050100150拐点应力/峰值应力0.7720.8010.8180.858拐点应变/峰值应变 1.159 1.202 1.307 1.373收敛点应力/峰值应力0.5770.5940.6500.651收敛点应变/峰值应变1.3981.4301.5021.596图3 应力-应变全曲线试验结果・81・粉煤灰综合利用F LY ASH COM PREHENS I VE UT I L I ZAT I O N2008 N O.6试验研究表4 试验结果组 别A B C D 橡胶掺量/kg/m3050100150峰值应力/MPa28.125.126.923.2峰值应变/1×10-62010223026103140拐点应力/MPa21.720.12219.9拐点应变/1×10-62330268034104310收敛点应力/MPa16.214.917.515.1收敛点应变/1×10-62810319039205010采用过镇海提出的公式[2]拟合橡胶轻集料混凝土的应力-应变曲线,曲线方程采用下列公式:当x≤1时,y=ax+(3-2a)x2+(a-2)x3(1)当x≥1时,y=xb(x-1)2+x(2)其中x=εεc ;y=σf c;εc、f c分别为峰值应力和应变。
由拟合结果可知,文献[2]中针对普通混凝土的公式仍然适用于橡胶轻集料混凝土。
以橡胶掺量150kg/m3的D组为例,典型的拟合结果与试验结果的对比见图4,吻合程度较高,公式中参数的拟合结果见表5。
全曲线的峰值应变、拐点应变和收敛点应变与橡胶掺量有很强的线性关系(图5):峰值应变:y=7.54x+1932拐点应变:y=13.34x+2182收敛点应变:y=14.66x+2633表5 CL30橡胶轻集料混凝土应力-应变全曲线参数拟合结果组别A B C D橡胶掺量/kg/m3050100150a 1.75 1.61 1.130.92b 3.01 2.49 1.58 1.05图4应力-应变曲线拟合结果 图5橡胶掺量与几何特征点应变关系3 结论(1)橡胶轻集料混凝土的抗压强度增长规律与普通轻集料混凝土相同,在同等强度等级条件下,水泥用量随着橡胶集料掺量增加而增加。
(2)CL30橡胶轻集料混凝土的应力-应变全曲线方程可采用与过镇海提出的轻集料混凝土全曲线相同的形式,但其中的系数不同。