(2466)--全轻和半轻混凝土抗冲击性能研究.pdf

DOI:10.13487/j.cnki.imce.016660 全轻和半轻混凝土抗冲击性能研究 摘 要 ： 为研究轻骨料混凝土 的抗冲击性能，本文 以 LC30 全轻页岩陶粒混凝土 （简称全轻混凝土） 和混轻混凝土 （也可 称为半轻混凝土） 为研究对象，采用 Φ 100mmSHPB 冲击试验系统进行试验 ，分析不同骨料品种和应变率对轻骨料混凝土抗冲 击性能的影响。结果表 明，全轻和混轻混凝土 的动态抗压强度均具有 明显的应变率效应 ；骨料的不同使两种混凝土破坏路径不 同，而混轻混凝土 的抗冲击性能明显优于全轻混凝土。 关键词 ： 全轻混凝土；半轻混凝土；抗冲击性能；页岩陶粒；SHPB 冲击 中图分类号 ： U448.23 ； U441.5 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1008-0155 (2020) 06-0005-03 混凝土作为常用的建筑材料被广泛应用于各工程领域 [1] ， 质量的2% 。 但传统混凝土自重大、脆性大、易开裂 ，基于此 ，轻骨料混凝 1.2 SHPB试验装 置 及原 理 土作为一种新型建筑材料应运而生[2] ，其具有自重轻 、保温隔 试验所 用SHPB冲击试验 系统主要包括撞 击杆 （炮弹）、 热、抗裂抗震性能好等诸多优点[3,4] 。在众多轻质材料 中 ，全轻 炮弹测速 系统、入射杆 、透射杆 、能量吸收杆 、缓冲装置以 页岩陶粒混凝土综合性能比较出色 ，应用广泛 ，但与普通混凝 及动态应变采集系统。试验装置 中炮弹 、入射杆 、透射杆及 土相比 ，其强度、弹性模量相对较低 ，生产成本较高[5-7] 。为了 能量吸收杆均为直径 100mm的均质直通钢杆 ，其中炮弹 、入 综合普通混凝土和全轻混凝土的优点 ，通过普通粗 、细骨料 射杆 、透射杆长度分别 为800mm、5000mm、3000mm ，钢杆 3 取代部分陶粒 、陶砂的方法形成混轻混凝土，能够综合提高 弹 性 模 量 为 210GPa ， 密 度 为 7850kg/m ， 纵 波 波 速 为 混凝土的强度 。混凝土结构在使用期内不仅承受着静态荷载 ， 5172.194m/s 。试验以普通氮气作为动力源提供动力 ，利用控 在一 些特殊情况下还会承受冲击 、爆炸等动态荷载 的作用[8] ， 制台调节气压大小 。 这就需要考虑混凝土在受到冲击作用下的动态力学性能，实 SHPB 冲击试验是建立在杆件 一维应力波假定和试件 应 验室常采用SHPB装置作 为研究材料动态力学性能的方法 [9] 。 力均匀性假定基础上进行的，并采用 “二波法”或 “三波法” • 大量试验表明[10,11] ，混凝土是应变率敏感性材料 ，其动态抗压 进行处理，试样的平均应变率(ε ) 、平均应力 σ和平均应变 ε s s s