混凝土单轴受压应力-应变曲线[优质ppt]
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混凝土单轴受压应力-应 变关系及主要影响因素
姓名:艾红红 学号:130520015 专业:结构工程
主要内容
1. 什么是混凝土——混凝土简介 2各种不同混凝土的应力-应变关系曲线 及其获得方法 3. 影响混凝土应力-应变关系曲线的主要影 响
因素 4. 问题与讨论 5. 参考文献
混凝土简介
• 混凝土是一种复合建筑材料,内部组成结 构非常复杂。它是由二相体所组成,即粗 细骨料被水泥浆所包裹,靠水泥浆的粘接 力,使骨料相互粘接成为整体。如果考虑 到带气泡和毛细孔隙的存在,
• 按碳纤维体积分数的不同,混凝土共分为9组,每组制作3 块100mm ×100mm×100 mm立方体试件和4块 100mm×100mm×300mm棱柱体试件,
共计63块试件。
• 每组7块试件中,3块源自文库方体试件用于测定
混凝土立方体抗压强度,3块棱柱体试件用
于测定混凝土棱柱体抗压强度,1块棱柱体试
件用于混凝土应力-应变全曲线的测定。
实验曲线
曲线分析
1。各体积分数碳纤维掺量混凝土单轴受压应力-应 变曲线的基本形状相同,但与未掺碳纤维的混凝 土曲线相差较大。
2.掺有碳纤维的混凝土的应力应变曲线的峰值点对 应的应变值基本相同,但,应力大小不同,
且都比未掺时低。 3.掺有碳纤维的混凝土破坏时的应变量都 比未掺时的应变量大,且大很多。 4.由图可得,碳纤维的加入可以增加 混凝土的延性
个钢柱上,从而引起混凝土突然破坏,所以曲 线只有上升段没有下降段。 2. A1-A7试件的应力应变曲线的上升段 是相似的,但下降段的曲线形状差 别较大。
3.混凝土应力应变曲线的下降段,随混凝土强度的 提高而越来越陡。
4.高强混凝土的应力一旦达到峰值即呈现剥落,所 以下降段所反映的主要是一个混凝土的破碎
混凝土实际是一种三相体的混合 物,不能认为是连续的整体。[1]
普通高强度混凝土受压应力应变曲线
曲线形状分析
如图,普通高强度混凝土只能测出压应力应变曲线的上升段,因为混凝土一旦出现 出裂缝,承力系统在加压过程中积累的大 量弹性能突然急剧释放,使得裂缝 迅速扩展,试件即刻发生破坏,无法 测得应力-应变曲线的下降段。[2]
再生混凝土应力-应变关系曲线[3]
• 实验装置
实验方法
• 1.再生混凝土设计强度等级为C20,C25,C30, C40,再生骨料取代率100%。标准棱柱体试件 150mm*150mm*300mm,采用28天强度测试结果。
• 2.采用“等应力循环加卸载试验方法”测定再生 混凝土的应力-应变全曲线,即每次加载 至预定应力后再卸载至零,再次进行加 载,次循环后达不到预定应力而自动转 向包络线时,进行下一级预定应力的 加载。[3]
掺杂了纤维与混杂纤维的纤维增强高强混凝 土的压缩应力一应变全曲线[2]
曲线形状分析
• 由曲线可以看出,纤维与混杂纤维增强 高强混凝土则能够准确地测出完整的压应 力-应变曲线. 纤维增强高强混凝土和混杂纤维增强高强 混凝土的这两种曲线具有相同的形状,都 由三段组成:线性上升阶段、
初裂点以后的非线性上升阶段、 峰值点以后的缓慢下降阶段.[2]
高温后混杂纤维RPC单轴受压应力一 应变关系[7]
原材料选用:
• 普通硅酸盐水泥,Si02,微硅粉,S95型矿渣粉,石英砂, 黄褐色粉末状FDN浓缩型高效减水剂;
• 长度为13mm,直径为0.22mm的高强平直 钢纤维; • 长度为18~20mm;熔点为165℃的聚丙 烯纤维(PPF).
实验装置
实测再生混凝土应力应变全曲线
曲线形状分析
• 由以上四幅图可见,四组试件得到的 应力应变曲线形状大概相同,但是细 部差别较大。
• 曲线上升段变化趋势基本相 同,但下降段各不相同。
高强混凝土在单轴受压时的应力-应变曲线[4]
• 实验装置
应力-应变曲线
曲线形状分析
1. 从图中可以看出A1-A5试件的曲线为完整的圆滑 曲线,A6,A7只有上升段曲线;A6,A7由于混凝 土试件强度较高实验设备刚度不够,当σc>fc 后, 试验机释放的能量迅速传到周围的4
应力-应变曲线
曲线分析
• 有图可得:动力加载下的单轴受压应力-应 变曲线的形状仍然符合经典单轴受压实验 的基本描述;
• 动力加载条件对实验结果的影响主要体现 在混凝土抗压强度以及变形特性方面;
• 应变率对混凝土抗压强度 的影响较为突出显著。
碳纤维混凝土单轴受压应力-应变曲线
1.实验材料:42.5R普通硅酸盐水泥;天然细河沙; 碎石,最大粒径不超过10 mm;萘系减水剂。碳 纤维使用威海拓展纤维有限公司生产的长度为25 mm的CCF300-12K碳纤维。配制基准混凝土试件强 度为C25,
过程。 5.混凝土线性段的范围随混凝土强度的 提高而增大,混凝土强度越高,应力 应变曲线的下降段越陡,曲线更倾斜。
不同加载速度下混凝土单轴受压应力-应 变曲线[5]
实验装置:MTS815.04岩石力学试验机
实验方法
1.考虑5中不同加载速度,在位移和应变双重控制下 得到动力加载条件下单轴受压应力应变曲线。
实验方法:
• 经高温试验后的试件,在室内放置3d后 进行单轴受压试验.
• 试验在5000kN电液伺服液压试验机上 附加刚性元件,以提高试 验装置的整体刚度
试验配合比为:m水泥∶m水∶m砂∶m石子 =1∶0.55∶1.92∶3.27。
素混凝土中减水剂质量为水泥质量 的0.5%,碳纤维混凝土中减水剂质量 为水泥质量的2.5%。
实验方法:
• 采用外掺法掺入碳纤维,即保持基准混凝土的配合比各材 料用量不变,碳纤维按不同体积分数控制掺入其中,体积 分数控制为9组,分别为0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%, 1.0%,1.2%,1.4%,1.6%。
2.试件设计强度等级为C40,采用普通硅酸盐混凝土 材料,骨料选用最大粒径25mm连续级配卵石,水 泥:水:砂:石=1.00:0.42:1.41:2.62,
圆柱体试件,尺寸φ100mm*200mm, 人工浇筑,机械振捣,钢模成型,24 小时拆模,28天养护。 3.采用两层0.1mm厚聚四氟乙烯薄膜 作减磨层,消除侧向约束影响。
姓名:艾红红 学号:130520015 专业:结构工程
主要内容
1. 什么是混凝土——混凝土简介 2各种不同混凝土的应力-应变关系曲线 及其获得方法 3. 影响混凝土应力-应变关系曲线的主要影 响
因素 4. 问题与讨论 5. 参考文献
混凝土简介
• 混凝土是一种复合建筑材料,内部组成结 构非常复杂。它是由二相体所组成,即粗 细骨料被水泥浆所包裹,靠水泥浆的粘接 力,使骨料相互粘接成为整体。如果考虑 到带气泡和毛细孔隙的存在,
• 按碳纤维体积分数的不同,混凝土共分为9组,每组制作3 块100mm ×100mm×100 mm立方体试件和4块 100mm×100mm×300mm棱柱体试件,
共计63块试件。
• 每组7块试件中,3块源自文库方体试件用于测定
混凝土立方体抗压强度,3块棱柱体试件用
于测定混凝土棱柱体抗压强度,1块棱柱体试
件用于混凝土应力-应变全曲线的测定。
实验曲线
曲线分析
1。各体积分数碳纤维掺量混凝土单轴受压应力-应 变曲线的基本形状相同,但与未掺碳纤维的混凝 土曲线相差较大。
2.掺有碳纤维的混凝土的应力应变曲线的峰值点对 应的应变值基本相同,但,应力大小不同,
且都比未掺时低。 3.掺有碳纤维的混凝土破坏时的应变量都 比未掺时的应变量大,且大很多。 4.由图可得,碳纤维的加入可以增加 混凝土的延性
个钢柱上,从而引起混凝土突然破坏,所以曲 线只有上升段没有下降段。 2. A1-A7试件的应力应变曲线的上升段 是相似的,但下降段的曲线形状差 别较大。
3.混凝土应力应变曲线的下降段,随混凝土强度的 提高而越来越陡。
4.高强混凝土的应力一旦达到峰值即呈现剥落,所 以下降段所反映的主要是一个混凝土的破碎
混凝土实际是一种三相体的混合 物,不能认为是连续的整体。[1]
普通高强度混凝土受压应力应变曲线
曲线形状分析
如图,普通高强度混凝土只能测出压应力应变曲线的上升段,因为混凝土一旦出现 出裂缝,承力系统在加压过程中积累的大 量弹性能突然急剧释放,使得裂缝 迅速扩展,试件即刻发生破坏,无法 测得应力-应变曲线的下降段。[2]
再生混凝土应力-应变关系曲线[3]
• 实验装置
实验方法
• 1.再生混凝土设计强度等级为C20,C25,C30, C40,再生骨料取代率100%。标准棱柱体试件 150mm*150mm*300mm,采用28天强度测试结果。
• 2.采用“等应力循环加卸载试验方法”测定再生 混凝土的应力-应变全曲线,即每次加载 至预定应力后再卸载至零,再次进行加 载,次循环后达不到预定应力而自动转 向包络线时,进行下一级预定应力的 加载。[3]
掺杂了纤维与混杂纤维的纤维增强高强混凝 土的压缩应力一应变全曲线[2]
曲线形状分析
• 由曲线可以看出,纤维与混杂纤维增强 高强混凝土则能够准确地测出完整的压应 力-应变曲线. 纤维增强高强混凝土和混杂纤维增强高强 混凝土的这两种曲线具有相同的形状,都 由三段组成:线性上升阶段、
初裂点以后的非线性上升阶段、 峰值点以后的缓慢下降阶段.[2]
高温后混杂纤维RPC单轴受压应力一 应变关系[7]
原材料选用:
• 普通硅酸盐水泥,Si02,微硅粉,S95型矿渣粉,石英砂, 黄褐色粉末状FDN浓缩型高效减水剂;
• 长度为13mm,直径为0.22mm的高强平直 钢纤维; • 长度为18~20mm;熔点为165℃的聚丙 烯纤维(PPF).
实验装置
实测再生混凝土应力应变全曲线
曲线形状分析
• 由以上四幅图可见,四组试件得到的 应力应变曲线形状大概相同,但是细 部差别较大。
• 曲线上升段变化趋势基本相 同,但下降段各不相同。
高强混凝土在单轴受压时的应力-应变曲线[4]
• 实验装置
应力-应变曲线
曲线形状分析
1. 从图中可以看出A1-A5试件的曲线为完整的圆滑 曲线,A6,A7只有上升段曲线;A6,A7由于混凝 土试件强度较高实验设备刚度不够,当σc>fc 后, 试验机释放的能量迅速传到周围的4
应力-应变曲线
曲线分析
• 有图可得:动力加载下的单轴受压应力-应 变曲线的形状仍然符合经典单轴受压实验 的基本描述;
• 动力加载条件对实验结果的影响主要体现 在混凝土抗压强度以及变形特性方面;
• 应变率对混凝土抗压强度 的影响较为突出显著。
碳纤维混凝土单轴受压应力-应变曲线
1.实验材料:42.5R普通硅酸盐水泥;天然细河沙; 碎石,最大粒径不超过10 mm;萘系减水剂。碳 纤维使用威海拓展纤维有限公司生产的长度为25 mm的CCF300-12K碳纤维。配制基准混凝土试件强 度为C25,
过程。 5.混凝土线性段的范围随混凝土强度的 提高而增大,混凝土强度越高,应力 应变曲线的下降段越陡,曲线更倾斜。
不同加载速度下混凝土单轴受压应力-应 变曲线[5]
实验装置:MTS815.04岩石力学试验机
实验方法
1.考虑5中不同加载速度,在位移和应变双重控制下 得到动力加载条件下单轴受压应力应变曲线。
实验方法:
• 经高温试验后的试件,在室内放置3d后 进行单轴受压试验.
• 试验在5000kN电液伺服液压试验机上 附加刚性元件,以提高试 验装置的整体刚度
试验配合比为:m水泥∶m水∶m砂∶m石子 =1∶0.55∶1.92∶3.27。
素混凝土中减水剂质量为水泥质量 的0.5%,碳纤维混凝土中减水剂质量 为水泥质量的2.5%。
实验方法:
• 采用外掺法掺入碳纤维,即保持基准混凝土的配合比各材 料用量不变,碳纤维按不同体积分数控制掺入其中,体积 分数控制为9组,分别为0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%, 1.0%,1.2%,1.4%,1.6%。
2.试件设计强度等级为C40,采用普通硅酸盐混凝土 材料,骨料选用最大粒径25mm连续级配卵石,水 泥:水:砂:石=1.00:0.42:1.41:2.62,
圆柱体试件,尺寸φ100mm*200mm, 人工浇筑,机械振捣,钢模成型,24 小时拆模,28天养护。 3.采用两层0.1mm厚聚四氟乙烯薄膜 作减磨层,消除侧向约束影响。