混凝土静态破碎剂膨胀性能及其破碎孔径优化

作者：钟振; 杨熙华; 顾杨圣; 娄荣; 夏才初; 包春燕^*

来源：三峡大学学报(自然科学版), 2021, 43(04): 56-61.

DOI：10.13393/j.cnki.issn.1672-948x.2021.04.010

• 静态破碎技术
• 膨胀压
• 混凝土
• 扩展有限元法
• 最优孔径

静态破碎剂的碎碎能力与其膨胀性能密切相关.为最大限度发挥静态破碎剂的膨胀性能,从静态破碎剂的膨胀试验出发,探索优化的水剂比和拌合水温,以及相应条件下不同孔径可以产生的最大膨胀力.在此基础上,通过ABAQUS软件建立含不同直径破碎孔的混凝土模型(150 mm×150 mm×150 mm),提出应用扩展有限元法(Extended Finite Element Method)开展混凝土静态破碎过程的数值分析,并采用能量释放率理论进一步分析最优孔径下混凝土裂纹的扩展过程,结果表明:最大膨胀压随内径的增大近似呈线性增长,当破碎孔直径达到26 mm,静态破碎剂产生的最大膨胀压足以使混凝土贯通破碎;静态破碎过程可分为3个阶段,第1阶段为无裂纹阶段(p<2.58 MPa),第2阶段为裂纹萌生、扩展阶段(2.58 MPa≤p<11.28 MPa),第3阶段为裂纹贯通阶段(p≥11.28 MPa).

• 单位
  绍兴文理学院; 同济大学; 华汇工程设计集团股份有限公司; 绍兴市交通投资集团有限公司; 土木工程学院