水灰比和颗粒粒径对水泥净浆颗粒力学性能影响

【作者】 裘子铭； 章媛； 崔超； 李晓雨； 卞明婕； 陈凡秀；

【机构】 青岛理工大学土木工程学院； 青岛城市学院土木工程学院； 青岛理工大学理学院；

【摘要】 为从离散体角度分析混凝土内部位移、裂缝及应变场随荷载的演化规律,将混凝土连续体理想化的离散成水泥净浆(CP)颗粒体系。运用单臂电子万能试验机,研究水灰比(0.3、0.35和0.4)和颗粒直径(10mm、15mm和20mm)对水泥净浆单颗粒和竖向轴心接触的双颗粒轴心受压力学性能的影响。结果表明,当颗粒水灰比为0.35时,直径为15mm和20mm的CP单颗粒最大破碎力与直径为10mm的单颗粒相比依次增大488.57%和1010.51%,颗粒的最大破碎力基本上与颗粒粒径成正相关;当颗粒粒径为10mm时,水灰比为0.35和0.4的CP单颗粒最大破碎力与水灰比为0.3的单颗粒相比依次降低21.09%和39.55%,颗粒的最大破碎力基本上与颗粒水灰比成负相关,颗粒粒径为影响CP颗粒力学性能的主要因素;且CP双颗粒的最大破碎力、断裂应力和断裂能约为单颗粒的1.2～2.0倍。拟合单、双CP颗粒轴压应力-应变曲线,建立基于强度因子K的单、双CP颗粒的本构模型,拟合相关系数R2均大于0.95。运用高分辨率显微CT原位加载扫描系统,研究水灰比和颗粒粒径对CP颗粒体系力学性能的影响,采用AVIZO对CP颗粒体系不同加载阶段的显微CT图像进三维重构与可视化分析,得到不同荷载下颗粒体系的位移、裂缝发展、应变场及配位数的演化规律。更多还原