凍融循環作用下煤矸石混凝土的損傷特性及本構關系

邱繼生，周云仙，王民煌，關虓，侯博雯

(西安科技大學 建筑與土木工程學院，西安 710054)

煤矸石作為目前存量最大的工業固廢之一，帶來諸多環境問題，影響著煤炭行業的綠色發展，因此，利用其資源屬性提高其資源化利用率勢在必行[1-3]。用煤矸石取代天然碎石制備混凝土，一方面可以防止煤矸石廢棄堆存污染環境，另一方面也可以減少開采天然碎石對生態的破壞，是煤矸石高值化、規?；Y源利用的有效途徑[4-6]。中國的煤礦多分布在北方寒冷地區，從就地取材的角度出發，煤矸石混凝土主要應用于北方地區，因此，凍融循環作用對其力學性能及耐久性能有重要影響[7-8]。已有研究成果[9-11]主要集中在凍融環境下煤矸石混凝土的強度劣化規律和凍融損傷演化規律方面，對能夠全面反映其在凍融環境下力學性能的凍融損傷本構模型方面的研究相對較少。

近年來，在經典混凝土損傷本構關系[12-13]的基礎上，龍廣成等[14]研究了凍融環境下混凝土的持荷性能，并基于應變等價假說和相關統計理論，建立了凍融后混凝土損傷本構模型。高懿偉[15]采用無損檢測和有損檢測技術探究了早期受凍混凝土的損傷本構模型。徐童淋等[16]利用聲發射數據分析了凍融循壞條件下混凝土的動態力學性能及損傷演化規律。然而，與天然碎石相比，煤矸石具有孔隙率高、吸水性強等特點，從而對混凝土的抗凍性能產生較大影響。為更好地體現煤矸石混凝土的特點，準確地指導實際工程，需要對凍融環境下煤矸石混凝土的本構模型進行進一步的研究。……