对岩石填充混凝土的单轴压缩行为进行3D中观测数值调查,具有不同的ITZ和聚合物特性
Peng Chen1, Youbin Li1, Xiaoling Tang2
1College of Civil Engineering, Guizhou University, GuiYang, 550025, China.
岩石填埋混凝土 (RFC) 的性能通过更好的接口过渡区 (ITZ) 和聚合物特性而得到改善. 总体特征显著影响RFC强度,内部缺陷导致显著的性能降低.
科学领域:
- 土木工程 土木工程是指土木工程.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 地质技术工程 地质技术工程
背景情况:
- 石填混凝土 (RFC) 使用大型岩石与自压缩混凝土 (SCC) 填充空隙,创建一个独特的内部结构.
- 由于其独特的内部结构和大样本尺寸的影响,RFC的机械性能仍然不完全理解.
- 与传统混凝土相比,RFC的物理测试是具有挑战性的,因为与传统混凝土相比,样本尺寸很大.
研究的目的:
- 用数值方法研究RFC的机械性能.
- 分析接口过渡区 (ITZ) 属性,聚合特征和内部聚合缺陷对RFC单轴压力强度的影响.
- 为RFC分析建立一个经过验证的三维中镜有限元素模型 (FEM).
主要方法:
- 开发和验证一个包含岩石,SCC,ITZ和聚合物接触单元 (ACU) 的3D半透镜FEM.
- 数值模拟以评估不同ITZ特性对单轴压缩性能的影响.
- 数字模拟用于评估聚合性质和内部缺陷对RFC机械行为的影响.
主要成果:
- 虽然ITZ的作用与传统混凝土不同,但RFC的单轴压缩性能与增强的ITZ机械性能正相关.
- 在增加聚合物的机械性能和改善RFC单轴压缩性能之间存在强烈的线性相关性.
- 聚合属性对RFC性能的影响比ITZ属性更大. 内部聚合物的缺陷,特别是孔隙性,大大降低了RFC的单轴压力强度.
结论:
- RFC的机械行为高度依赖于聚合特征和ITZ属性.
- 聚合物的内部缺陷显著降低了RFC的整体强度和性能.
- 经过验证的FEM为进一步研究RFC复杂机械性能提供了强大的工具.
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