不同孔隙率對高應(yīng)力水平下混凝土強度的影響研究

彭 哲， 萬 勇， 劉文劼， 黃圣平， 秦 倩

(1.湖南省水運建設(shè)投資集團有限公司， 湖南 長沙 410011; 2.湖南省交通科學研究院有限公司， 湖南 長沙 410015)

橋梁作為交通線路的咽喉要道，對于保證交通的安全運營起著重要作用，到 2017 年底，僅公路領(lǐng)域，橋梁的總數(shù)已經(jīng)達到83萬座以上，其中混凝土橋梁占 90%以上[1]。大體積混凝土在長大橋梁中的應(yīng)用日益廣泛，且主要用于重要結(jié)構(gòu)的承載部位。即使不考慮溫度應(yīng)力，大體積混凝土中的應(yīng)力水平也可以達到很高，若其值接近或超過混凝土強度或極限應(yīng)力時，混凝土結(jié)構(gòu)將存在巨大安全隱患。因此，了解高應(yīng)力水平下混凝土的強度成為了保障混凝土結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵之一[2]。

在混凝土三軸壓縮試驗中，通常可采用一系列標準來定義混凝土的極限狀態(tài)，例如可以將應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線趨于水平時作為極限狀態(tài)考慮，或者將試樣從體積收縮到體積膨脹過渡時作為極限狀態(tài)考慮，混凝土的極限狀態(tài)往往與骨料組分、水灰比、外加劑、濕度等因素有關(guān)。Wang等[3]對大體積混凝土進行了三軸靜力和動力試驗，發(fā)現(xiàn)相比干燥混凝土，飽和狀態(tài)混凝土抵抗變形的能力明顯更低，更容易達到極限狀態(tài)，這歸因于孔隙水粘稠度的變化。Forquin等[4]和Piotrowska等[5]評估了孔隙游離水對混凝土在靜態(tài)和動態(tài)荷載作用下受力性能的影響，發(fā)現(xiàn)飽和樣品的強度比干燥樣品平均少23%。Farhad等[6]開展了不同尺寸的高強混凝土三軸壓縮試驗，通過對試驗數(shù)據(jù)進行最小二乘擬合而得到高強混凝土的破壞面。……