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珊瑚粗骨料海水混凝土力学性能试验研究 被引量：17
1
作者 陈宗平 周济 +1 位作者 陈宇良 姚如胜 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1999-2006,I0011,I0012,共10页
为了研究珊瑚粗骨料海水混凝土的力学性能,以拌养用水、粗骨料类型、混凝土强度为设计参数,设计和制作了12个珊瑚粗骨料混凝土、6个碎石粗骨料混凝土标准立方体试块,自然养护28d后进行轴压力学性能试验。观察了试块的受力破坏形态,获取... 为了研究珊瑚粗骨料海水混凝土的力学性能,以拌养用水、粗骨料类型、混凝土强度为设计参数,设计和制作了12个珊瑚粗骨料混凝土、6个碎石粗骨料混凝土标准立方体试块,自然养护28d后进行轴压力学性能试验。观察了试块的受力破坏形态,获取了珊瑚粗骨料海水混凝土试块的单轴受压荷载-位移曲线,分析了各设计参数对珊瑚粗骨料海水混凝土的物理性能及力学性能的影响规律,并建立了珊瑚粗骨料海水混凝土单轴受压状态下的应力-应变本构方程。试验结果表明:珊瑚粗骨料海水混凝土试块的最终破坏形态为正倒相连的棱锥体;采用海水拌养混凝土时,可以提高混凝土的早期强度和轴压刚度;分别采用珊瑚和碎石作为粗骨料配制出的混凝土,同强度等级时,二者峰值荷载差异较小,但珊瑚粗骨料海水混凝土的峰值位移、轴压刚度均比碎石海水混凝土的小,且珊瑚粗骨料海水混凝土的损伤速率更快。拟合出的珊瑚粗骨料海水混凝土轴压本构方程与试验结果吻合较好,建议采用。 展开更多
关键词 珊瑚粗骨料海水混凝土 强度等级 损伤过程 本构方程
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海水干湿循环作用下地聚物基珊瑚骨料混凝土力学性能的研究
2
作者 张白 彭晖 杨致远 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第23期76-84,共9页
利用远海岛礁地区可获得的海洋资源(如海水、海砂和废弃的珊瑚礁)制备海水珊瑚骨料混凝土(CAC),有助于缩短海洋工程项目的建造工期并降低建设成本。然而,珊瑚骨料的多孔和脆性特征影响着CAC及其结构的力学和耐久性能。本研究考虑使用低... 利用远海岛礁地区可获得的海洋资源(如海水、海砂和废弃的珊瑚礁)制备海水珊瑚骨料混凝土(CAC),有助于缩短海洋工程项目的建造工期并降低建设成本。然而,珊瑚骨料的多孔和脆性特征影响着CAC及其结构的力学和耐久性能。本研究考虑使用低碳且耐腐蚀的矿渣-粉煤灰基地质聚合物替代普通硅酸盐水泥制备地聚物基海水珊瑚骨料混凝土(GPCAC),并开展了海水干湿循环作用下GPCAC力学及耐久性的研究,同时采用SEM、XRD等技术手段剖析海水环境作用后混凝土力学性能的损伤机理。研究表明:GPCAC在遭受腐蚀环境作用后表现出比CAC更为优异的抗海水侵蚀性。当试件处于45℃海水干湿循环环境作用12个月后,CAC立方体的抗压强度和弹性模量分别削减了9.7%和8.6%,而GPCAC弹性模量仅降低了6.2%,甚至其立方体抗压强度增长了5.9%。地聚物密实的微观结构、优良的孔结构以及稳定的水化产物是其抗海水侵蚀性能优于水泥基胶凝材料的原因。 展开更多
关键词 地质聚合物 珊瑚骨料混凝土 力学性能 海水干湿循环 劣化机理
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不同强度海水珊瑚骨料混凝土断裂性能对比研究 被引量：14
3
作者 韩宇栋 王振波 +2 位作者 刘伟康 岳清瑞 丁小平 《建筑材料学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期881-886,共6页
对不同强度海水珊瑚骨料混凝土(SCAC)开展了抗压、劈裂拉伸以及预切口梁三点弯曲试验,获得了其荷载裂纹口张开宽度关系以及断裂能、特征长度等断裂参数.结果表明:随着SCAC强度等级的提高,其抗压强度及劈裂抗拉强度增大,拉压强度比小幅降... 对不同强度海水珊瑚骨料混凝土(SCAC)开展了抗压、劈裂拉伸以及预切口梁三点弯曲试验,获得了其荷载裂纹口张开宽度关系以及断裂能、特征长度等断裂参数.结果表明:随着SCAC强度等级的提高,其抗压强度及劈裂抗拉强度增大,拉压强度比小幅降低,开裂荷载与峰值荷载比明显增大,峰值裂纹口张开宽度显著降低;SCAC试件破坏均为裂纹贯穿骨料,断面光滑;提高SCAC强度等级可在一定程度上弥补珊瑚骨料的低强度缺陷,提高SCAC的断裂性能,但其脆性也相应增加. 展开更多
关键词 海水珊瑚骨料混凝土 断裂性能 强度 脆性
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珊瑚骨料种类和混杂纤维对珊瑚混凝土强度与断裂性能的影响 被引量：1
4
作者 王振波 刘伟康 +3 位作者 左建平 韩宇栋 李鹏飞 郝如升 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第5期1592-1607,共16页
海水珊瑚骨料混凝土(SCAC)由珊瑚礁砂石、海水等海洋地域性原材料与胶凝材料混合制备而成,在海洋国家的国防和基础设施建设中展现出缩短工期、降低成本、减少能源消耗的优势。但SCAC性脆易裂,珊瑚骨料的制约作用随着混凝土强度等级的提... 海水珊瑚骨料混凝土(SCAC)由珊瑚礁砂石、海水等海洋地域性原材料与胶凝材料混合制备而成,在海洋国家的国防和基础设施建设中展现出缩短工期、降低成本、减少能源消耗的优势。但SCAC性脆易裂,珊瑚骨料的制约作用随着混凝土强度等级的提高而更加显著。本文探究了两种不同类型的珊瑚骨料对SCAC性能的影响,并将柔性的聚乙烯醇(PVA)纤维和刚性的钢纤维混杂,以期提升SCAC的强度、韧性与断裂性能。结果表明,含低强珊瑚骨料的SCAC抗压强度比含高强珊瑚骨料的SCAC抗压强度降低了30.8%(从55.6降至38.5 MPa),掺入纤维可以在一定程度上缓解骨料自身缺陷对SCAC强度的影响。此外,提出了一种新的本构模型来描述SCAC的应力-变形关系,模型预测结果与试验数据吻合较好。相比于不掺纤维的对照组,掺入0.1%、0.2%和0.3%PVA纤维的SCAC的断裂能分别提高了10%、49%和88%。在纤维用量相同时,混杂纤维组的断裂能比单掺纤维组高46%。 展开更多
关键词 海水珊瑚骨料混凝土 混杂纤维 珊瑚骨料 强度 应力-应变曲线 断裂性能
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全珊瑚骨料海水混凝土力学性能试验研究 被引量：55
5
作者 糜人杰 余红发 +5 位作者 麻海燕 达波 袁银峰 张小平 朱海威 窦雪梅 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2016年第4期47-54,共8页
为了探讨全珊瑚骨料海水混凝土的基本力学性能,并比较其与普通混凝土和轻集料混凝土的差异,通过实验系统测定了珊瑚混凝土的基本力学性能,建立了其轴心抗压强度（fc,m）、劈裂抗拉强度（fsp,m）、抗折强度（ft,m）与立方体抗压强度（fc... 为了探讨全珊瑚骨料海水混凝土的基本力学性能,并比较其与普通混凝土和轻集料混凝土的差异,通过实验系统测定了珊瑚混凝土的基本力学性能,建立了其轴心抗压强度（fc,m）、劈裂抗拉强度（fsp,m）、抗折强度（ft,m）与立方体抗压强度（fcu,m）之间的线性关系与计算公式。结果表明：在强度等级C20-C50的范围内,珊瑚混凝土的fc,m和fsp,m分别比普通混凝土的fc,m和fsp,m高出10%-48%和9%-33%,随着强度等级的提高,两种混凝土之间的差距在减小。珊瑚混凝土的ft,m与普通混凝土的ft,m之间的差异规律与强度等级有关,较低强度等级的C30珊瑚混凝土ft,m比普通混凝土的ft,m要高4%,而较高强度等级的C55珊瑚混凝土ft,m比普通混凝土的ft,m低13%。较高强度等级的C50珊瑚混凝土fc,m、fsp,m和ft,m分别比页岩陶粒轻集料混凝土的fc,m、fsp,m和ft,m低11%、0.9%和4%。 展开更多
关键词 全珊瑚骨料海水混凝土 立方体抗压强度 轴心抗压强度 劈裂抗拉强度 抗折强度
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碱激发矿粉海水珊瑚骨料混凝土力学性能研究 被引量：6
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作者 许玮滢 杨树桐 +1 位作者 孙赫 徐铖基 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2019年第2期243-248,共6页
以矿粉为原材料,通过碱激发的方式制备胶凝材料,拌以海水和珊瑚骨料制备碱激发矿粉海水珊瑚骨料混凝土.首先通过碱激发矿粉海水珊瑚砂浆试验确定了合理的水胶比.进而通过改变珊瑚骨料相对于普通骨料的替代量,发现碱激发矿粉混凝土强度... 以矿粉为原材料,通过碱激发的方式制备胶凝材料,拌以海水和珊瑚骨料制备碱激发矿粉海水珊瑚骨料混凝土.首先通过碱激发矿粉海水珊瑚砂浆试验确定了合理的水胶比.进而通过改变珊瑚骨料相对于普通骨料的替代量,发现碱激发矿粉混凝土强度随普通骨料替代量的增加而不断降低.基于此,提出了提高混凝土的砂率、增大浆体对骨料的包裹作用,以提高碱激发全珊瑚骨料混凝土的强度.本文确定砂率为60%,提出了碱激发矿粉海水珊瑚骨料混凝土的合理配合比,并进行了基本力学性能试验.结果表明,由于海水与珊瑚骨料的早强作用,该新型混凝土7 d的抗压强度与抗拉强度均达到28 d的70%以上.且轴心抗压强度与立方体抗压强度的比明显高于普通混凝土. 展开更多
关键词 碱激发矿粉 珊瑚骨料 海水 砂率 混凝土
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砂胶比对海水拌合全珊瑚骨料混凝土动态力学性能的影响 被引量：3
7
作者 刘晋铭 张寿松 +1 位作者 俞煌 梅勇 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第18期90-96,共7页
珊瑚岛礁工程建设对于保障国家海洋权益具有重大战略意义。随着海洋资源的开发和建设,利用珊瑚骨料制备混凝土已在岛礁工程中得到广泛应用。为探究砂胶比对海水拌合全珊瑚骨料混凝土动态力学性能的影响,基于霍普金森压杆试验分析不同应... 珊瑚岛礁工程建设对于保障国家海洋权益具有重大战略意义。随着海洋资源的开发和建设,利用珊瑚骨料制备混凝土已在岛礁工程中得到广泛应用。为探究砂胶比对海水拌合全珊瑚骨料混凝土动态力学性能的影响,基于霍普金森压杆试验分析不同应变率、不同砂胶比(0.8—1.2)下试件的破坏模式、动态压缩强度、动态弹性模量和韧性指标等的变化规律。研究结果表明:动态压缩强度随砂胶比增大小幅度提高,当应变率为120 s^(-1)时,动态压缩强度提高6.7%;动态弹性模量变化规律与动态压缩强度变化一致,当应变率大于80 s^(-1)时,提高幅度最高可达24.1%;韧性指标和相对韧性指标随砂胶比增大而增大,当砂胶比增加到1.2时两者分别增大13.4%和37.8%。此外,通过试件破坏形态分析,海水拌合全珊瑚骨料混凝土在承受相同冲击荷载时,低应变率时试样破坏差异性不大,高应变率下砂胶比越高的混凝土破坏程度越低。由此可见砂胶比的增加确实会提升海水拌合全珊瑚骨料混凝土的抗冲击性能,导致其抗冲击性能、延性和抗压强度提高。 展开更多
关键词 海水拌合全珊瑚骨料混凝土 冲击加载 砂胶比 应变率
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珊瑚骨料混凝土基本力学性能试验研究 被引量：26
8
作者 高屹 韦灼彬 孙潇 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2017年第1期64-68,共5页
针对珊瑚混凝土的结构化应用,在海水拌养珊瑚混凝土配合比优化研究的基础上,进行了珊瑚混凝土基本力学性能的试验研究,试验测试了珊瑚混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量等基本力学性能参数指标,分析得到了... 针对珊瑚混凝土的结构化应用,在海水拌养珊瑚混凝土配合比优化研究的基础上,进行了珊瑚混凝土基本力学性能的试验研究,试验测试了珊瑚混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量等基本力学性能参数指标,分析得到了各参数指标间的相互关系,为下一步珊瑚骨料混凝土构件性能研究与结构理论设计提供了基本依据。 展开更多
关键词 土木工程 岛礁工程建设 海水拌养 珊瑚骨料混凝土 基本力学性能
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动态响应下海水海洋骨料混凝土受压应力‑应变本构关系研究 被引量：1
9
作者 徐金俊 赵旭凌 +2 位作者 唐月月 刘涛 陈林 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期207-216,共10页
为了构建海水海洋骨料混凝土在高应变率下的受压应力⁃应变本构关系,以海水海砂碎石骨料混凝土和海水海砂珊瑚骨料混凝土为研究对象,采用大直径霍普金森压杆试验装置开展了两类混凝土动态力学性能的测试,并通过静态力学性能试验得到各自... 为了构建海水海洋骨料混凝土在高应变率下的受压应力⁃应变本构关系,以海水海砂碎石骨料混凝土和海水海砂珊瑚骨料混凝土为研究对象,采用大直径霍普金森压杆试验装置开展了两类混凝土动态力学性能的测试,并通过静态力学性能试验得到各自混凝土动态力学性能比较的参考基准。基于静动态受压性能试验结果,获取了海水海洋骨料混凝土破坏模式与特征、应力⁃应变关系曲线、峰值应力和峰值应变、受压强度的动态放大系数(DIF),并深入分析应变率和混凝土类型对单一性能指标的影响。研究结果表明:海水海砂碎石骨料混凝土的破坏面在于碎石与水泥浆体的界面区,而海水海砂珊瑚骨料混凝土的破坏表现为珊瑚的剪切断裂;海水海洋骨料混凝土的静动态受压过程相似,其应力⁃应变关系曲线基本经历了弹性阶段、塑性发展阶段以及全塑性破坏阶段;应变率效应对提高海水海洋骨料混凝土动态受压力学性能具有显著影响,其中珊瑚作为粗骨料比碎石粗骨料具有更高的应变率敏感性。通过数值回归分析,构建了以应变率为自变量的海水海洋骨料混凝土受压强度DIF预测模型。以《混凝土结构设计规范》提供的分段式数学方程为基础,采用数值反演法建立了海水海洋骨料混凝土静动态应力⁃应变统一本构方程。 展开更多
关键词 混凝土 海水海砂 珊瑚骨料 动态力学性能 本构关系
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聚丙烯纤维珊瑚海水混凝土三轴受压力学性能试验研究 被引量：1
10
作者 沈建增 徐炜圣 +1 位作者 梁莹 陈宗平 《混凝土》 CAS 北大核心 2023年第5期96-102,107,共8页
为研究聚丙烯纤维珊瑚海水混凝土的三轴受压力学性能,以侧向围压值、聚丙烯纤维体积掺量为变化参数,设计并制作了60个聚丙烯纤维珊瑚海水混凝土圆柱体试件,进行常规三轴受压加载试验。观测了试件的受力破坏形态,获取其应力-应变全过程... 为研究聚丙烯纤维珊瑚海水混凝土的三轴受压力学性能,以侧向围压值、聚丙烯纤维体积掺量为变化参数,设计并制作了60个聚丙烯纤维珊瑚海水混凝土圆柱体试件,进行常规三轴受压加载试验。观测了试件的受力破坏形态,获取其应力-应变全过程曲线、峰值应力、峰值应变、弹性模量、耗能和损伤等性能指标,并深入分析了侧向围压值和纤维掺量对其力学性能的影响规律。结果表明:围压值为0(即单轴受压)时试件发生竖向劈裂破坏,随着围压值的增大,试件的破坏形态由竖向转变为斜向、应力-应变曲线更饱满,峰值应力、峰值应变、初始弹性模量和耗能均有显著提升;在三轴受压应力状态下,聚丙烯纤维掺量的增加对试件峰值应力、峰值应变、弹性模量的影响不大(变化范围在15%以内),但可以小幅提升耗能。最后,基于Mohr-Coulomb和Power-law破坏准则分析,给出了不同围压值时珊瑚海水混凝土的峰值应力和峰值应变预测式。 展开更多
关键词 聚丙烯纤维 珊瑚骨料 海水 混凝土 三轴受压
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