摘要
在实际工程建设中,混凝土在服役期间除了承受静荷载外,还有可能遭受地震、冲击等动荷载造成的损伤破坏。因此,冲击荷载下混凝土的性能特征研究显得尤为重要。近年来,随着基础设施的建设与发展,混凝土的用量日益剧增,建筑用砂严重短缺。我国西北地区具有丰富的沙漠资源,如果能够利用当地丰富的沙漠砂来代替建筑用砂配制出适合工程应用的沙漠砂混凝土,对资源的合理利用和降低工程造价具有重要意义。本文采用落锤冲击试验机,进行冲击荷载作用下不同沙漠砂替代率沙漠砂混凝土的力学性能研究。主要研究内容如下: (1)开展冲击荷载作用下沙漠砂混凝土动态抗折强度试验,分析了冲击荷载、挠度、动态强度增长因子及应变率对沙漠砂混凝土动态抗折强度的影响。试验结果表明:沙漠砂混凝土冲击荷载大小随落锤高度、锤重的增加呈线性增长。冲击荷载作用下沙漠砂混凝土的挠度随落锤高度、重量的增加不断增大;试件挠度随沙漠砂替代率增大呈先增大后减小的趋势,沙漠沙替代率40%时,冲击荷载作用后沙漠砂混凝土挠度最大。冲击荷载作用下沙漠砂混凝土动态强度增长因子随着沙漠砂混凝土应变率的增加不断增大,体现了沙漠砂混凝土的率效应。 (2)通过对冲击荷载作用下沙漠砂混凝土能量吸收进行分析,对冲击后试件裂缝进行观测.研究了能量吸收率与落锤高度、锤重及沙漠砂替代率之间的关系,分析沙漠砂混凝土损伤程度与冲击能量之间的关系。研究表明:沙漠砂混凝土能量吸收率随着落锤高度的增加不断减小,随落锤重量的增加不断增大,随沙漠砂替代率的增加呈先增大后减小趋势。随冲击能量的增大,试件的损伤程度越大。 (3)进行了冲击荷载作用后沙漠砂混凝土抗压强度试验,分析了抗压强度影响因素。试验结果表明:冲击荷载作用后沙漠砂混凝土抗压强度随沙漠砂替代率的增加呈先增大后减小趋势,随落锤高度、重量的增加逐渐减小。