裂缝切口形式对混凝土楔入劈拉试件断裂韧度的影响

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发布时间：2021-10-08

资料介绍

对 4种不同预制裂缝切口形式的普通混凝土试件和碾压混凝土试件进行楔人劈拉试验，得到了各种工况下不同切口形式试件的
断裂韧度。分析了预制裂缝切口形式对楔人劈拉试件断裂韧度的影响。试验结果表明：采用 v型切口的试件断裂韧度最大，锯缝切口的试
件次之，方形切口预埋缝试件断裂韧度最小，预埋钢片不取出的试件断裂韧度无明显规律性。几种预制裂缝切口形式下的楔人劈拉试件断
裂韧度测试中，采用尖端 v型的钢片预制裂缝效果较好。
关键词：普通混凝土；碾压混凝土；断裂韧度；楔人劈拉试验；预制裂缝切口形式
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(201 1)02—0004—03
Effect of incision shapes of prefabricated crack on fracture toughness of concrete wedge splitting specimens
TIAN Ao—shuang，WANG Xue-zhi
(College ofCivilEngineering，LiaoningIndustryUniversityofTechnology，Jinzhou 121001，China)
Abstract： The wedge splitting test for four different incision shapes ofprefabricated crack ofplain concrete and roller compacted concrete spee—
imens was carried out and fracture toughness were obtained．The effect of incision shapes ofprefabricated crack on fracture toughn ess were com —
pared on the analysis oftests results．It indicates that fracture toughn ess ofV—shaped incision specimens is the maximum and thOSe sawed is a little
smaller than V—shaped incision specimens and those ofrectangle shaped incision specimens is the m inimum ，but those embedded steel plate has no
rule obviously．V·shaped incision prefabricated crack is preferable when the wedge splitting test is required．
Key w ords： plain concrete；roller compacted concrete；fracture toughness；wedge splitting test；incision shapes ofprefabricated crack
0 引言
在混凝土的断裂特性研究中，断裂韧度是判别裂缝是否扩
展的一项重要参数。目前，国内外关于混凝土断裂韧度的研究已有
很多_1- 。断裂韧度的测试方法也有多种，在这些试验方法中，楔入
劈拉试验因试件易于现场制作，试验过程简单且稳定，对试验机刚
度要求低等优点而成为众多学者研究混凝土断裂韧度时采用的重
要试验手段，同时也成为我国水工断裂试验规程使用的一种方。
作为一种非均质的混合材料，混凝土中总是存在着程度不同
的初始裂缝和缺陷，它的开裂应是在已有裂缝睛况下的扩展。试验
条件下楔人劈拉试件中的初始裂缝，多采用尖端 V形的 3 mm厚的
钢板预制形成旧，而在实际的工程应用中，造成混凝土开裂损伤的
原因多种多样。这些裂缝成因不同，形态各异，对混凝土断裂特性
的影响也有所不同。另外，从成缝方法和对缝的影响的角度来看，预
埋裂缝和锯缝对于缝尖的破坏程度也不相同，其对混凝土断裂韧
度的影响存在多大的差别也有待研究。为此，本研究应用不同成缝
方法预制裂缝，对普通混凝土和碾压混凝土楔人劈拉试件的断裂
韧度进行研究，分析不同裂缝切口形成方式对试件断裂韧度的影响。
1 试验过程
1．1 原材料和配合比
试验用水为生活用自来水，水泥为 P·0 32．5级水泥，选用
收稿日期：2010-09-07
基金项目：国家自然科学基金项目(50709013)
· 4 ·
II级粉煤灰，砂子为天然中砂，最大粒径 5 mlYl，粗骨料采用最
大粒径为 20 mm 的 I级配碎石，外加剂为混凝土高效减水剂。试
验所用配合比如表 1所示。
表 1 普通混凝土(PC)及碾压混凝土《RCC)配合比
1．2 试件的制作
制作普通混凝土(Pc)和碾压混凝土 (RCC)各 4组每组 6个
共 48个试件，所有试件均采用标准钢模浇筑，分两次振捣成型，
每次成型厚度约为 75 mm，试件一侧中间位置垂直放置两侧涂
油的钢片，钢片外面包塑料隔离层 (防止钢片同混凝土黏在一
起 )。每种类型试件按预制裂缝切口形式分为 4种工况(见表 2)。
全部试件采用塑料覆膜，室温洒水方式养护 28 d。在试验
前 3 d，将试件表面磨平，用建筑结构胶将切割好的大理石块黏
在开缝一侧的试件两端(如图 1)。试验前实测相关参数见表 3。
1．3 试验装置
使用长春新科公司试验仪器研究所生产的 WDW4200微
机控制电子万能试验机进行加载，最大试验力 200 kN。采用华东
电子仪器厂生产的 YD一15型动态电阻应变仪连接电脑进行图
像采集。压力传感器量程范围 0～50 kN。试验装置如图 2所示。