文摘

预拌混凝土已被用来作为支持我的道路,爆破开挖的冲击荷载会引起损伤混凝土道路的支持。然而,有限的研究可对含水量的影响,贮藏期,预拌混凝土的动态力学性能和影响压力在单轴荷载和被动围压状态。对含水量的影响(0%,1.0%,1.5%,和2.0%的干砂的质量),存储时间(0 d、3 d、7 d, 15 d, 20 d,和30 d),和影响压力(0.6 MPa和0.9 MPa)预拌混凝土在单轴载荷的动态力学性能和被动围压状态,动态压缩试验采用分离式霍普金森压杆(SHPB)进行了。此外,微观测试基于扫描电子显微镜(SEM)进行分析含水量的影响和贮藏期预拌混凝土的微观结构。实验结果表明,单轴荷载和被动围压条件下,预拌混凝土的动态抗压强度随含水量的增加和贮藏期,但随冲击压力的增加。在相同的冲击压力,被动围压状态的动态抗压强度比单轴荷载状态。预拌混凝土在单轴载荷的动态应力-应变曲线和被动围压状态可分为三个阶段:弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段。峰值应变增加而增加压力,影响和峰值应变被动围压状态比在单轴加载状态。预拌混凝土试件的损伤程度随贮藏期和水含量的增加;然而,标本在被动围压状态下的损伤小于单轴荷载状态的标本。 Meanwhile, an analysis to the microstructural mechanism of water content and storage period inside of ready-mixed concrete has been performed.

1。介绍

混凝土是一种重要的建筑材料,用于复杂施工条件,如平台、核电站、矿山、隧道、和井筒防护层(1- - - - - -3]。研究数据显示,超过95%的中国煤矿地下开采的矿业(4,5]。矿井巷道中扮演一个重要的角色在提供地下工程通风、生产、运输、使用混凝土结构和消隐,支持我和隧道壁,以确保矿井的安全(6,7]。目前,大多数煤矿采用的施工方法是矿山建设现场人工混合区,导致以下问题(8,9):(1)工地上的空间越来越拥挤,降低工作效率,影响施工进度。(2)原材料不准确的测量会导致不准确的混凝土混合物对混凝土性能有很大的影响,造成原材料的浪费,增加成本。(3)矿井巷道的粉尘浓度的增加,严重影响矿山环境和造成损害员工的身心健康。

解决上述问题的实际工程,根据绿色施工的要求,预拌混凝土,是一种新的材料用于矿井巷道和内壁的支持提出了(10]。根据预拌混凝土(GB / T 14902 - 2012) (11),混凝土搅拌站生产和交付给建筑工地的运输设备定义为预拌混凝土,它具有以下优点:(1)施工效率高,减少了施工期间,节约成本;(2)集中配置,确保精确的混合比例,和提高工程质量;(3)应用方便,绿色健康,环境保护。因此,预拌混凝土的静态力学和物理性能已被许多学者研究。Alhozaimy [12]研究了混合预拌混凝土的抗压强度的影响在干热的环境中,发现由于水,减少抗压强度是成正比增长下滑有关,这可能减少使用衰退的变化来预测的力量在工地现场水补充。Gebremichael et al。13)预拌混凝土添加到返回新浇混凝土(RFC)和获得与预拌混凝土混合RFC是适合回收RFC的替代,这意味着更高的经济价值和环境效益。张先生和马14]研究了含水量的影响和膨胀剂微观结构的预拌混凝土收缩,并指出包含6%的膨胀剂可以极好地改善其内部密实度,而含水量的增加导致了孔隙度的增加和减少的密实度。Basar和Deveci Aksoy [15]调查浪费铸造用砂的效果(WFS)机械和预拌混凝土的微观结构特性,表明添加WFS的部分替代砂混凝土混合物的吸水率增加,也减少了预拌混凝土的强度和密度。张先生和马16)研究了不同含水率的影响和储存时间对静态预拌混凝土的抗压强度,获得了预拌混凝土的静态抗压强度随贮藏期和水含量增加而降低;与此同时,这一现象的机理解释。

然而,混凝土结构不仅承受静载荷承受动态负荷也如采矿振动,岩石爆破的支持我的道路,地下工程(17- - - - - -20.]。炮兵矿山的爆破开挖冲击荷载会引起巷道的稳定。据统计,超过50%的中国炮兵矿山巷道的动态不稳定的问题,这主要是由于冲击压力和气体泄漏21,22]。煤矿巷道的支撑结构产生被动支持反应部队在墙上的预拌混凝土,可以影响各种可能的力量在支持。是非常重要的对于巷道的安全承受的这部分力量,预拌混凝土的支撑结构。由于利率敏感性,混凝土的动态力学性能不同于其静态负载(23- - - - - -26]。焦et al。25)利用分形理论建立高强度混凝土的动态损伤本构关系,得到的理论曲线和实验测试与良好的关系。金等。26]研究了最大粗骨料大小对高强混凝土的动态抗压强度,发现较大的最大粗骨料尺寸导致了较大的异质性的标本。马等。27]分析了珊瑚混凝土的动态力学性能不同的应变率,观察更引人注目率依赖珊瑚混凝土的动态抗压强度比其他水泥基复合材料。李等人。28)填充层的动态力学特性研究自密实混凝土在冲击荷载下,获得了这一动态强度随应变速率的增加而增加。

然而,前人的理论和实验研究成果上面列举预拌混凝土力学行为,主要是集中在静态力学性能(静态抗压强度、静态抗拉强度和静态弯曲强度)和动态强度的混凝土。有限的研究可在单轴加载预拌混凝土的动态力学和被动围压状态。本文的主要目的是调查不同含水率的影响(0%,1.0%,1.5%,和2.0%的干砂的质量),存储时间(0 d、3 d、7 d, 15 d, 20 d,和30 d),和影响压力(0.6 MPa和0.9 MPa)的动态力学预拌混凝土在单轴荷载和被动围压状态。基于变量的动态冲击压缩试验部分分离式霍普金森压杆直径74毫米,45 #钢套管用于被动围压状态。动态抗压强度、动态应力-应变曲线,动态弹性模量和失效模式的含水量、贮藏期和冲击压力。此外,含水量的微观机理和贮藏期的动态属性,分析了预拌混凝土使用扫描电子显微镜(SEM)分析,并提供测试数据的预拌混凝土地下工程的支持。

2。实验程序

2.1。材料和混合比例

普通硅酸盐水泥(42.5以上)被选中的混凝土混合物测试。稳定是合格的,细度是2%。测试后,抗压强度在3 d和28 d 22.7 MPa和59.2 MPa,分别。碎石作为10∼15毫米的粗骨料颗粒大小,和细骨料使用天然砂的细度模数为2.98,这是淮河岸边的获得。水从淮南自来水用于样品制备,这是符合标准的水混凝土(JGJ 63 - 2006) (29日]。重量法用于混合物的比例设计的研究。water-cement-sand-stone的比例是0.45:1.00:2.07:2.07的重量。为了研究水含量和贮藏期的影响预拌混凝土的动态力学性能和破坏模式,四个百分比的含水量和六个实验采用存储时间。

2.2。样品制备

所有标本准备实验过程描述如下:(1)自然沙子和石头被放置在一个电热鼓风干燥箱的温度设定在105°C以上12 h恒重,冷却和密封贮存期间防止吸湿空气冷却。(2)水实验中使用的是0%,1.0%,1.5%,和2.0%重量的干砂,这是添加到干燥的沙子,然后密封储存在密闭容器48小时,以确保均匀分散的水在沙子里。(3)根据上述设计混合比例,制备水泥面粉,干石头,沙子与不同水添加内容放入搅拌机和水,搅拌预拌干物质。准备预拌干材料密封储存。为了防止损坏密封袋在处理、存储方法使用内部高压平口袋密封袋和外接着包存储为承载包。考虑实际需求预拌干材料在施工期间,预拌干物质的贮藏期的测试选择0 d, 3 d, 7 d, 15 d, d, 20和30 d。

后达到相应的贮藏期,根据普通混凝土的力学性能试验方法标准(GB / T 50081 - 2002) (30.),具体是由使用一个白手起家的具体的模具。完成混凝土样品放入一个标准湿度房间温度维持在20±2°C和相对湿度高于95%固化,固化时间是确定为28 d。取芯机、切割机、和磨床采用核心,切,磨预拌混凝土的标本,它是加工成圆柱形状的高度37毫米,直径74毫米,如图1。减少处理方式的不同对实验结果的影响,标本仔细抛光,确保样品的表面平整度控制±0.005毫米和上、下表面的垂直偏差为±0.25°(31日]。此外,采用超声检测方法初步筛选试验标本,并与类似的样品P波速度选择SHPB试验的两个影响压力(0.6 MPa和0.9 MPa)单轴荷载和被动围压状态。有48组样本的研究,和八组平行试样准备控制结果的准确性。简写,样品编号,一些符号,并在以下缩写的含义。样品WC0-SP3-IP0.9-UL或WC0-SP3-IP0.9-PC代表样品含水量为0%,3 d贮藏期,0.9 MPa的压力影响单轴荷载或被动围压状态。

2.3。SHPB试验

2.3.1。仪器和实验过程

SHPB装置已成功用于研究材料的动态行为,如岩石(32,33),具体34,35],砂浆[36),和冻土37]。分离式霍普金森压杆直径74毫米的实验是用来调查预拌混凝土在单轴载荷的动态力学行为和被动围压状态,如图2。装置由发射设备,前锋酒吧,酒吧的一次事件中,一个酒吧,传播一个吸收酒吧,缓冲装置,和一个数据采集器,前锋杆的长度,事件酒吧,酒吧和传播是0.6米,2.4米,1.2米,分别。这些酒吧是由高强度合金钢210 GPa的杨氏模量P5190 m / s波速度,密度7800公斤/米³。两个应变仪安装在事件和传播酒吧记录原点应变信号,和前面的事件栏采用脉冲形成器,有利于压力平衡的标本38,39]。SHPB试验的预拌混凝土在被动围压状态,袖子采用45 #钢的抗拉强度600 MPa,屈服强度355 MPa,弹性模量是210 GPa,用作箍约束的标本。套管的基本尺寸图所示3。

预拌混凝土的冲击压缩试验含水量和存储不同生育时期的单轴荷载和被动围压状态测试通过使用两个0.6 MPa和0.9 MPa的压力的影响。单轴荷载的详细步骤和被动围压测量如下:(1)半导体应变计连接在钢套管轴向垂直方向测量样品的径向动态响应。(2)适当的润滑剂均匀涂抹在样品的表面和被动围套筒的内壁,降低样本之间的摩擦,套筒的内壁,接触表面的酒吧。(3)混凝土标本事件栏和传播之间的酒吧;同时,标本的轴,事件栏,栏保持共线传播。(4)打开气体压力开关,引人注目的事件由前锋酒吧,酒吧和收集预拌的片段标本中操作序列。

2.3.2。数据处理

SHPB试验预拌混凝土的单轴荷载和被动围压状态的基本假设是基于统一的压力和一维弹性应力波理论,忽略了惯性效应和摩擦效应的样本(40]。如图4,这名前锋酒吧事件栏上的产生的影响,以及事件压力脉冲发生和传播事件栏的接口事件栏和标本,在脉冲使圆柱形样本的一部分径向变形和其他产生反射脉冲和发射脉冲的波阻抗这一事件酒吧和标本。

根据一维弹性波理论,波速度计算均匀传播沿杆由以下方程: 在哪里棒材的密度和吗是酒吧的杨氏模量。

压力 ,应变 ,和应变率在具体的示例可以根据三种波方法计算(41]: 在哪里 , ,和的入射波、反射波、透射波,分别;和横截面积和酒吧的弹性波速度;和是预拌混凝土试件的横截面积和高度,分别;t是弹性波的持续时间。

预拌混凝土的轴向应力可以通过三个波方法计算,由套筒和被动围压预拌混凝土样本需要估计的圆周波形的袖子。套管受到的力状态图被动围压如图5。

这应该是被动围压问分布在套筒的内壁的内外直径2一个和2b。总是处于弹性状态,袖子和套筒的力量中忽略了刚体位移的测试。基于弹性厚壁圆筒理论(42)、径向正应力和套箍正应力的每一点可以通过以下公式计算: 在哪里是套筒内的极性点力的点。

我们可以看到从方程(4),内壁上的拉应力 袖子是最大的和拉应力在外墙 袖子是最小的,可以通过以下公式计算: 在哪里和上的拉应力是套筒的内壁和外壁。

标本和套筒之间的摩擦是忽视,和套筒的内壁上的压应力等于预拌混凝土样本提供的围压套。根据环向应力波形套筒的外墙上,被动围压计算由以下方程: 在哪里是被动围压应用到标本的袖子。

3所示。结果与讨论

3.1。分析动态抗压强度

数据6- - - - - -8说明预拌混凝土的动态抗压强度测量基于实验数据的单轴荷载和被动围压状态。为了更好地描述含水量的影响和贮藏期动态抗压强度,纸张中定义的一个重要特征参数是动态强度损失率η计算,可以根据以下方程: 在那里,预拌混凝土的动态抗压强度与含水量和存储期和不同预拌混凝土的动态抗压强度没有存储期和含水量。

图6显示了水含量和贮藏期的影响预拌混凝土的动态抗压强度为0.6 MPa压力影响单轴荷载状态。从图可以看出6水分含量和贮藏期发挥重要作用在预拌混凝土的动态抗压强度。在同一含水量,预拌混凝土的动态抗压强度随储存时间的增加,迅速降低,贮藏期从0 d 3 d和减少慢慢从3 d - 30 d贮藏期。它还表明,贮藏期和动态抗压强度之间的关系显示了一个指数的趋势。条件下的1.0%、1.5%、和2.0%的含水量,预拌混凝土的动态抗压强度与30 d贮藏期减少44.35%,49.44%,和54.24%相比,预拌混凝土没有贮藏期。这种现象背后的机制可以解释如下。随着贮藏期的增加,预拌干物质内部的水化反应程度较高,和水化产品如C-S-H和船尾晶体形成。这些水化产品附上水泥颗粒,防止或延迟的继续水化水泥在混凝土预拌干材料制成的。这最终导致宽松和低密度预拌混凝土的内部结构特点。与此同时,这些松散的结构变得疲软的预拌混凝土表面,从而增加气孔的数量,增大了孔隙大小,导致减少预拌混凝土的动态抗压强度。

图6同时也表明,贮藏期,预拌混凝土的动态抗压强度随含水量从0%增加到2.0%。3 d的情况下,7 d, 15 d, d, 20和30 d贮藏期,预拌混凝土的动态抗压强度2.0%水分含量降低了25.71%,31.07%,41.53%,43.79%,和54.24%相比,预拌混凝土没有水的内容。上述实验结果类似于静态力学的先前的研究由张和马16]。含水量对动态抗压强度的影响可能是由于以下原因:(1)随着含水量的增加,预拌干材料的水化反应消耗更多的水泥和水泥预拌混凝土内部的数量参与水化反应降低,从而导致减少水化产物的数量和预拌混凝土结构的紧凑性。(2)添加到预拌混凝土的用水量是恒定在水泥生产的过程中,相当于间接增加水和胶结材料之间的比例,减少内部预拌混凝土胶结材料的含水量增加。它更有可能增加对混凝土硬化后的内部孔隙度。(3),加入的水搅拌混凝土生产过程中破坏的结构形成的水化产物,这减少了内部结构预拌混凝土的胶结能力。

图7显示了预拌混凝土的动态抗压强度的变化标本为0.9 MPa压力影响单轴荷载状态。从图7可以看出,预拌混凝土的动态抗压强度随含水量增大而减小,贮藏期,这是类似于标本为0.6 MPa的压力影响的结果单轴荷载状态。然而,相比之下,图6,图7表明,冲击压力提高动态抗压强度有显著影响预拌混凝土标本。换句话说,在同一含水量和储存期间,预拌混凝土的动态抗压强度在单轴荷载状态随冲击压力增加。在这两个数字,含水量0%和0 d条件下的贮藏期,标本的动态抗压强度为0.9 MPa冲击压力为48.9 MPa,相比增加了38.14%的标本为0.6 MPa压力(35.4 MPa)的影响。随着含水量的增加从1.0%提高到2.0%,标本的动态抗压强度为0.9 MPa冲击压力增加了29.95%,40.22%,和36.42%相比与标本为0.6 MPa冲击压力条件下的30 d贮藏期。同时,3 d的情况下,7 d, 15 d, d, 20和30 d贮藏期,预拌混凝土的动态抗压强度为0.9 MPa冲击压力增加了22.43%,20.90%,32.85%,31.66%,和36.42%相比与预拌混凝土为0.6 MPa的压力影响在同一含水量(2.0%)。这个实验结果与先前的研究在协议执行Ping et al。4),这表明冲击压力可以有效地加强预拌混凝土的动态抗压强度。

图8显示了被动围压的影响预拌混凝土的动态抗压强度为0.9 MPa的压力的影响。比较数据6和7与图8表明,被动围压使贡献的预拌混凝土的动态抗压强度增强。在相同的冲击压力(0.9 MPa),预拌混凝土的动态抗压强度在被动围压状态超过预拌混凝土的单轴荷载状态;然而,改变的程度是完全不同的。含水量0%和0 d条件下的贮藏期,标本的动态抗压强度在被动围压状态是60 MPa,增加了22.70%,相比之下,标本的单轴荷载状态(48.9 MPa)。随着含水量的增加从1.0%提高到2.0%,标本的动态抗压强度被动围压状态下增加了25.80%,41.04%,和52.04%相比与标本在单轴加载条件下的30 d贮藏期。同时,3 d的情况下,7 d, 15 d, d, 20和30 d贮藏期,预拌混凝土的动态抗压强度被动围压状态下增加了70.50%,8.14%,80.73%,33.21%,和52.04%相比与预拌混凝土在单轴荷载状态在同一含水量(2.0%),这表明,被动围压状态的动态抗压强度约为1.5倍的价格相比单轴荷载状态。

从图可以看出8的变化动态预拌混凝土试件的抗压强度与含水量和存储不同生育时期的被动围压状态类似于预拌混凝土标本的单轴荷载状态,通常显示一个下降的趋势。然而,动态预拌混凝土试件的抗压强度与含水量2.0%和7 d贮藏期急剧减少,这种现象可能是由于以下两个原因。一方面,有许多内部裂缝,洞,毛孔内的预拌混凝土标本在制造过程中不均匀所引起的振动。另一方面,当发生影响时,上、下表面的标本不接近杆。上述数据还显示,动态抗压强度在15 d降低速度相对较慢。随着贮藏期的增加从15到20 d,动态抗压强度迅速降低,进一步增加贮藏期从20到30 d,导致大幅持续的动态抗压强度。预拌混凝土的动态抗压强度在被动围压状态超过30 MPa,会议C30混凝土的静态抗压强度标准值。

3.2。动态应力-应变行为

典型的动态变形的应力-应变行为提供一个理解和预拌混凝土的动态强度特征与不同的含水量,存储时间、压力和影响,提出了在数字9- - - - - -11。在这些数字,数字9和10目前的动态应力-应变曲线为预拌混凝土在单轴加载状态,而图11显示了预拌混凝土动态应力-应变曲线在被动围压状态。从数据可以看出,前的应力增加而增加应变应力达到高峰,然后急剧下降。SHPB试验结果的基础上,动态应力-应变曲线为预拌混凝土在单轴荷载和被动围压状态,这些数据所示,大致可以分为三个阶段:(1)线性弹性阶段(OA),预拌混凝土线性增加的压力随着应变的增加,这主要是由于微裂隙内的样本不关闭;(2)塑性屈服阶段(AB),预拌混凝土的压力有一个相对较慢的和波动的趋势随着应变的增加压力达到高峰之前,这主要是因为事件加载应力波的波形振荡头;和(3)破坏阶段(BC),压力急剧降低,而应变略有增加,这表明,压力达到高峰后的承载力降低。然而,从这些数据,动态应力-应变曲线具有不同含水量,存储时间和影响压力显示改变的程度。

图9提出了动态应力-应变曲线与0.6 MPa的压力影响预拌混凝土单轴荷载状态。它可以看到从图9峰值应变的值为0.6 MPa压力影响显示的趋势波动随着存储时间和含水量增加,而预拌混凝土的峰值应力会随着存储时间和含水量的增加而延长。

图10显示动态应力-应变曲线与0.9 MPa的压力影响预拌混凝土单轴荷载状态。如数据所示10 ()和10 (b),峰值应变1.5%含水量的价值和不同存储时间是0.0152,0.0145,0.0129,0.0116,和0.0142,增加通常与峰值应变相比没有贮藏期和水含量(0.0086)。它可以看到从图10 (c)峰值应变的值15 d贮藏期和不同含水量为0.0144,0.0129,和0.0133,大于峰值应变没有贮藏期和水的内容。因此,0.9 MPa条件下的单轴压力影响,贮藏期和水含量可以增加预拌混凝土的峰值应变,但峰值应力随储存时间的减速比和含水量,这可能是因为预拌混凝土的结构性破坏。实验结果类似于预拌混凝土0.6 MPa的压力的影响。此外,比较图9与图10可以发现影响压力具有显著影响的动态应力-应变关系,可以清楚地表明,峰值应力和峰值应变增加而增加的影响来自0.6 MPa到0.9 MPa的压力,和初始斜率与初始模量大大增加。

此外,数据的比较9和10与图11表明,预拌混凝土的动态应力-应变曲线为0.9 MPa压力影响被动围压状态。很明显,预拌混凝土的峰值应变逐渐减少与增加的存储时间,提出了一个更稳定的趋势相比,预拌混凝土的单轴荷载状态,而与应变峰值对应的含水量的影响是一致的,预拌混凝土的单轴加载状态。同时,峰值应力和峰值应变与围压的应用增加,这是由于改变样本的力状态,抑制内部裂纹的扩张,改善样品的阻力损失。通过对实验数据的分析,发现与含水量和存储期相比,压力更大的影响对围压的影响。因此,分析在同一含水量和存储期间,收集与不同围压影响压力通过封闭压力波。它可以看到从图11,围压增长缓慢的应变从0到0.015;围压急剧增加,而有一个轻微的增加应变从0.015到0.021;围压降低很快随着围压后的应变达到高峰。此外,围压的应力峰值为0.9 MPa压力影响远远大于0.6 MPa的压力影响,这与实验结果是一致的李et al。(以前的研究43]。

3.3。动态弹性模量

动态弹性模量用来评估变形的行为在这个研究被定义为直线的斜率由连接40%的峰值应力起源的应力-应变曲线44,45),计算通过以下方程: 在哪里和代表40%的峰值应力和原点对应压力和从数据9- - - - - -11,分别。

计算结果如图12显示,动态弹性模量E不同的是由于拦截线段在曲线上的差异。图12表明有一定波动动态弹性模量;然而,从上面的数据可以看出,动态弹性模量随贮藏期的增加。上面的结果是类似于了杨(所得出的结论46]。主要原因可能的水化水泥预拌干材料降低了预拌混凝土的水化产物。动态弹性模量,随着存储时间从0到15 d,大幅降低,进一步增加了贮藏期从15到30 d,和变化相对缓慢。随着冲击压力的增加,预拌混凝土的动态弹性模量没有水含量和贮藏期范围从9.26绩点18.97绩点在单轴加载状态。动态弹性模量在被动围压状态比在单轴荷载状态一般来说,这表明,被动围压可以提高预拌混凝土的变形。但是,部分动态弹性模量在被动围压状态下比单轴荷载状态,这也许调查是不稳定的在测试的早期阶段和应力-应变曲线的直线段单轴荷载状态有一个很大的离散型。总之,预拌混凝土的单轴荷载和被动围压状态,E是一个参数受到水的互动内容,存储时间和压力的影响。与此同时,被动围压对动态弹性模量的影响更大。

3.4。失效模式的标本

在相同的冲击压力(0.9 MPa),预拌混凝土标本的失效模式研究了单轴荷载的动态压缩试验和被动围压状态数据所示13和14,分别。显然注意到预拌混凝土试件的损伤程度随贮藏期和水含量的增加。更具体地说,随着贮藏期和水含量增加,碎片数量的增加和碎片的晶粒尺寸变得更小。当存储周期是30 d和含水量是2.0%,损坏的标本在单轴荷载和被动围压状态是最严重的。清晰的图13,单轴加载条件下的状态,标本的失败将从边缘到中心,哪个更均匀、彻底增加水分含量和贮藏期。与此同时,上面这样的现象发生在预拌混凝土标本在被动围压状态(图13)。当预拌干物质的贮藏期和水含量很小,预拌混凝土标本展览分裂破坏,而预拌干材料很大,标本展览破碎损伤,表明预拌混凝土的强度降低,脆性增加。结果与结论由吴et al。47]。

然而,碎片在单轴荷载状态下的数量多,在被动围压和碎片在单轴荷载状态下的晶粒尺寸一般比被动围压小,这表明被动围压的影响可以减少预拌混凝土的损伤程度。由于套筒约束,试样的应力状态是由一维应力状态变为三维应力状态,抑制了脆性断裂的标本的演化造成的损伤,进一步提高预拌混凝土的延性和抗损伤标本(48]。

4所示。预拌混凝土的微观机理分析

为了分析预拌混凝土的微观机理和不同含水量和储存时间,微观测试基于扫描电子显微镜(SEM)进行。代表SEM图像,如图15说明,预拌混凝土的水化产物具有不同含水量和存储时间有明显差异,在内部结构中起着重要的作用。

它可以清楚地看到数据(15日)- - - - - -15 (d)含水量条件下的1.5%,预拌混凝土的微观结构变化与存储时间从3 d - 30 d。有少的线程在基质表面预拌混凝土时,贮藏期小于3 d,对应于钙矾石产品形成了水泥的水化反应。与此同时,预拌混凝土的界面过渡区低密度和松散的结构,和有更多的水泥颗粒水化程度较低,这表明贮藏期短没有影响预拌混凝土的水化反应。随着贮藏期增加,界面过渡区主要包含大量的松散片状氢氧化钙,导致贫穷的界面结构。预拌混凝土的内部结构和30 d贮藏期存在一些收缩裂纹在界面过渡区中找到。数据15 (d)- - - - - -15 (f)显示扫描电镜图像的预拌混凝土30 d存储时间和不同含水量。从数据可以看出15 (d)- - - - - -15 (f)预拌混凝土的水化反应,1.0%的含水量是缓慢和水化产品更少。随着含水量增加2.0%,C-S-H凝胶预拌干物质继续大幅增加,水泥粒子的角边,形成交错钙矾石填充在水泥颗粒之间,导致延长预拌混凝土的界面过渡区,形成松散的组织。预拌混凝土预拌干物质与水搅拌,破坏了原来的水化产物的结构,已经失去了它的胶结能力。与此同时,未水化水泥颗粒很难进入这些宽松的微观水化产品(49]。因此,上述原因导致减少预拌混凝土的动态抗压强度。这就解释了水含量和贮藏期的影响从微观宏观预拌混凝土的动态力学性能的观点。

5。结论

探讨水含量的影响,贮藏期,预拌混凝土的动态力学性能影响压力基于SHPB试验。动态强度、动态应力-应变曲线,失效模式,预拌混凝土的微观结构进行了分析。下面的结论可以从目前的研究:(1)预拌混凝土的动态抗压强度随含水量增大而减小,贮藏期单轴荷载和被动围压状态,但随冲击压力的增加。与此同时,在相同的含水量,贮藏期,压力和影响,预拌混凝土的动态抗压强度在被动围压状态是大约1.5倍的价格相比单轴荷载状态。(2)动态应力-应变曲线的预拌混凝土单轴荷载和被动围压状态可分为线弹性阶段,塑性屈服阶段和破坏阶段。预拌混凝土的峰值应变和动态弹性模量的被动围压状态更比单轴荷载状态。(3)当存储期和含水量小,预拌混凝土标本展览分裂破坏,而当他们大,展品破碎损伤。SEM分析表明,预拌混凝土的界面过渡区逐渐扩大随着贮藏期和水含量增加。30 d条件下贮藏期和2.0%的含水量,预拌混凝土的损伤程度最严重的实验。同时,被动围压的影响可以减少预拌混凝土的损伤程度。

数据可用性

生成的数据集和分析在当前研究可从相应的作者在合理的请求。

的利益冲突

本文作者确认没有利益冲突有关的出版。

确认

这项研究是由高校自然科学研究项目的安徽省(没有。KJ2015A135)。作者衷心感谢地下矿山建设的工程研究中心、教育部,安徽科技大学、浙江大学提供实验条件和支持SEM测试。