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水围压下粉煤灰混凝土的含水量及动态力学性能研究

梁甲 王乾峰 张修文 肖洋

梁甲,王乾峰,张修文,等. 水围压下粉煤灰混凝土的含水量及动态力学性能研究[J]. 水利水运工程学报 doi:  10.12170/20191010002
引用本文: 梁甲,王乾峰,张修文,等. 水围压下粉煤灰混凝土的含水量及动态力学性能研究[J]. 水利水运工程学报 doi:  10.12170/20191010002
(LIANG Jia, WANG Qianfeng, ZHANG Xiuwen, et al. Study on water content and dynamic mechanical properties of fly ash concrete under water confining pressure[J]. Hydro-Science and Engineering(in Chinese)) doi:  10.12170/20191010002
Citation: (LIANG Jia, WANG Qianfeng, ZHANG Xiuwen, et al. Study on water content and dynamic mechanical properties of fly ash concrete under water confining pressure[J]. Hydro-Science and Engineering(in Chinese)) doi:  10.12170/20191010002

水围压下粉煤灰混凝土的含水量及动态力学性能研究

doi: 10.12170/20191010002
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51579139,51709155)
详细信息
    作者简介:

    梁 甲(1995—),男,湖北黄冈人,硕士研究生,主要从事混凝土材料动力性能方面的研究。E-mail:jiaenglish@163.com

    通讯作者:

    王乾峰(E-mail:wangqianfeng1208@163.com

  • 中图分类号: TU528

Study on water content and dynamic mechanical properties of fly ash concrete under water confining pressure

  • 摘要: 为了研究粉煤灰对水围压下混凝土的含水量及其动态力学特性的影响,对粉煤灰掺量为0,20%和40%的混凝土试件(F00,F20和F40)进行了不同水围压(1,3和5 MPa)和不同应变速率(10−5/s,10−4/s,10−3/s和10−2/s)作用下的动态压缩试验,同时还开展了大气环境中干燥混凝土试件的动态压缩试验。分析了水围压、粉煤灰掺量对混凝土含水量的影响,并结合含水量数据,进一步研究了粉煤灰掺量、水围压和应变速率与混凝土动态强度间的关系。研究结果表明:①相同粉煤灰掺量下,混凝土的含水量随着水围压的增加呈现先增大后减小再增大的趋势;在相同水围压条件下,F00混凝土含水量最大,F40次之,F20最小,说明粉煤灰掺量对混凝土的含水量有显著影响。②用三次函数描述了不同粉煤灰混凝土的含水量与水围压之间的关系。③不同水围压条件下,粉煤灰混凝土单位体积含水量所对应的混凝土动态强度增加值与应变速率呈二次函数关系,并建立了不同水围压条件下粉煤灰混凝土的动态强度增加值与应变速率之间的关系式。
  • 图  1  不同围压下含水量试验数据与拟合曲线

    Figure  1.  Experimental data and fitting curves under different confining pressures

    图  2  不同围压下3种粉煤灰混凝土ΔVd值试验数据与拟合曲线

    Figure  2.  Experimental data and fitting curves of ΔVd values of three kinds of fly ash concrete under different confining pressures

    表  1  不同水围压下的混凝土含水量

    Table  1.   Water content of concrete under different confining pressures

    水围压/MPaF00含水量/(10 mL)F20含水量/(10 mL)F40含水量/(10 mL)
    0000
    112.295.069.29
    312.255.8110.59
    514.7110.5912.33
    注:表中含水量数据为3次试验的平均值。
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    表  2  式(1)拟合参数

    Table  2.   Fitting parameters of Eq(1)

    孔隙结构a1a2a3
    F0019.04−7.640.88
    F207.86−3.210.41
    F4013.93−5.230.59
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    表  3  不同围压和应变速率下混凝土的抗压强度

    Table  3.   Compressive strength of three kinds of fly ash concrete under different confining pressures and different strain rates

    孔隙结构水围压/MPa不同应变速率下的抗压强度/MPa
    10−5/s10−4/s10−3/s10−2/s
    F00 干燥 48.3 60.2 64.8 68.2
    1 51.1 61.9 65.4 65.1
    3 51.6 66.8 73.6 84.7
    5 54.2 69.0 80.7 87.6
    F20 干燥 46.1 54.3 62.2 64.7
    1 48.1 51.9 53.6 69.8
    3 55.6 59.9 68.9 76.3
    5 50.5 58.6 66.4 80.4
    F40 干燥 43.8 50.6 58.3 59.5
    1 42.6 52.5 58.9 59.5
    3 51.6 61.5 65.3 73.7
    5 53.8 65.8 71.3 80.8
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    表  4  不同水围压下3种粉煤灰混凝土ΔVd与lg$ \dot{\varepsilon } $的拟合参数

    Table  4.   Fitting parameters of ΔVd and lg$ \dot{\varepsilon } $ of three kinds of fly ash concrete under different water confining pressures

    混凝土种类水围压为1 MPa水围压为3 MPa水围压为5 MPa
    ABCR2ABCR2ABCR2
    F00 −0.39 −1.21 −0.23 0.99 3.55 0.28 −0.08 0.96 2.46 −0.18 −0.13 1.00
    F20 12.89 5.61 0.61 0.85 7.42 2.17 0.14 0.98 6.03 1.90 0.14 0.99
    F40 0.56 −1.14 −0.25 1.00 3.01 0.41 −0.04 0.93 3.04 0.35 −0.05 0.96
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  • 收稿日期:  2019-10-10

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