混凝土动态抗拉力学特性的试验研究

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发布时间：2021-09-17

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混凝土动态抗拉力学特性的试验研究
蒲江博，赵艳
(1．河北工业大学土木3-程学院。天津300401； 2．中国矿业大学土木工程学院，江苏徐州221008)
【摘要】采用MTS液压伺服系统对C30、C40两种混凝土进行了不同应变速率下的单轴抗拉试验。通过
试验，系统研究了混凝土的弹性模量和抗拉强度，在不同的应变速率下的影响，并给出了弹性模量和抗拉强度随
着应变速率的变化规律。通过试验结果可以得出：C30和C40两种混凝土的抗拉强度和弹性模量，随着应变速率
的提高呈现增长的趋势，但增长的幅度差别较大。
【关键词】混凝土；抗拉强度；弹性模量
【中图分类号】TU375 【文献标识码】A 【文章编号】1001—6864(2013)07—0010—03
EXPERⅡ ENTAL STUDY oN THE S GLE-SHAFT DYNAM IC
TENSILE PROPERTIES OF CONCRETE
PU Jiang—bo’， ZHAO Yan
(1．School of Civil Engi．，Hebei Univ．of Technology，Tianjin 300401，China；
2．Schol of Civil Engi．，China Univ．of Mining and Technology，Jiangsu Xuzhou 221008，China)
Abstract：The uniaxial tensile test of two kinds of concrete(C30，C40)under the diferent strain
rates is carried on the servo fatigue machine．The impacts of strain rates on concrete strength and elastic
modulus is studied systematically，the change of the tensile strength and elastic modulus under the differ·
ent stain rates are analyzed．Th e results show that：the tensile strength and elastic modulus of both kinds
of concrete increases as the strain rate growing．But the growth rate varies greatly．
Key words：concrete；tensile strength；elastic modulus
文中研究C30和C40混凝土在动态力学下，弹性
模量和抗拉强度的变化及其规律，通过试验研究发
现，混凝土的弹性模量和抗拉强度，随着应变速率的
提高而有所提高，其应变速率分别为1 X 10一／s、
1 x10～／s、1 x10一／s、1 X10～／s、1 X10～／s。
1 试验方法
(1) 系统调试。本试验所用设备为美国的MTS
一810NEW液压伺服加载系统，其中将由4蛇2钢杆
组成的辅助钢架，安装在加载头下。整个受拉试验
中，辅助钢架将提高系统的整体刚度和试验的精
度，避免试件直接性破坏，进而得到混凝土的缓慢破
坏历程，为应力一应变曲线提供更高的准确性。
在正式试验前，对MTS液压伺服加载系统进行调
试，以减小误差。主要包括：通道设置、数据采集及加
载软件系统是否稳定。调试完成后，按预期的加载频
率加载，直至试件受拉破坏，同时进行数据采集。
(2) 试验试件。材料来源，太行山P．042．5普
通硅酸盐水泥。粗骨料采用碎石，粒径大小分布在5
～ 20ram，其中5～10mm粒径骨料占35％，10～20ram
粒径骨料占65％。细骨料区采用Ⅱ区中砂，水源为自
来水，将高性能聚羧酸减水剂作为减水剂。在搅拌
前，用自来水对细骨料、粗骨料进行冲洗、晾干。在搅
拌中，采用小型搅拌机，提高混凝土的均匀性，降低实
验结果的离散度。混凝土配合比见表1。
表l 混凝土的配合比 kg·m
2 试验结果与分析
(1) 应变速率对混凝土抗拉强度的影响。在对
混凝土进行动态抗拉试验以来，各国学者进行了大量
的试验，也得出了一些结论，总体表明混凝土的抗拉
强度，随着应变速率的提高而提高，但是由于试验
器具和试验方法以及加载速率的不同，对实验结果增
幅的程度得到的结果不同。在文中，进行动态抗拉试
验的混凝土的强度为C30、CA0，试验的抗拉强度随应
变速率的变化结果见表2、表3