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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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水泥基灌浆料及其混合料的单轴受压应力-应变研究
Study on uniaxial compressive stress-strain of cement-based grouting and its mixture
2025年第1期
灌浆料;混合料;单轴受压;强度转化;峰值应变;极限应变;应力-应变曲线
Grouting material; Mixture; Uniaxial compression; Strength transformation; Peak strain; Ultimate strain; Stress-strain curve
2025年第1期
10.19761/j.1000-4637.2025.01.012.08
河北省自然科学基金项目(E2021208010)。
李其廉1,2,刘 毅1,*,敦彦茹3,于子龙4,耿立坤4,陈佳尧1
1.河北科技大学 建筑工程学院,河北 石家庄 050018;2.河北省岩土与结构体系防灾减灾技术创新中心,河北 石家庄 050018;3.河北省建筑科学研究院有限公司,河北 石家庄 050227;4.河北建工 集团有限责任公司,河北 石家庄 050051

李其廉1,2,刘 毅1,*,敦彦茹3,于子龙4,耿立坤4,陈佳尧1

李其廉,刘毅,敦彦茹,等.水泥基灌浆料及其混合料的单轴受压应力-应变研究[J].混凝土与水泥制品,2025(1):12-18,24.

LI Q L,LIU Y,DUN Y R,et al.Study on uniaxial compressive stress-strain of cement-based grouting and its mixture[J].China Concrete and Cement Products,2025(1):12-18,24.

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摘   要:掺入30%、50%比例的Ⅲ类水泥基灌浆料制备了混合料,采用普通混凝土力学性能试验方法和工程岩体试验方法研究了Ⅲ类、Ⅳ类水泥基灌浆料及其混合料的力学性能与单轴受压应力-应变关系,建立了立方体抗压强度与轴心抗压强度转化、弹性模量、峰值应变等的计算公式,并基于过镇海模型应力-应变曲线公式,提出了适用于水泥基灌浆料及其混合料的单轴受压本构模型。结果表明:Ⅲ类水泥基灌浆料的韧性高于Ⅳ类水泥基灌浆料;随着Ⅲ类水泥基灌浆料掺量的提高,50%混合料的韧性也得到了一定的提高;过镇海模型拟合曲线与试验曲线总体上吻合较好。 Abstract: A mixture was prepared by adding 30% and 50% of Class Ⅲ cement-based grouting. The mechanical properties and uniaxial compressive stress-strain relationship of Class Ⅲ and Ⅳ cement-based grouting and their mixture were studied using ordinary concrete mechanical property testing methods and engineering rock mass testing methods. Calculation formulas for the conversion between cubic compressive strength and axial compressive strength, elastic modulus, peak strain, etc. were established. Based on the stress-strain curve formula of the Guozhenhai model, a uniaxial compression constitutive model applicable to cement-based grouting materials and its mixtures was proposed. The results indicate that the toughness of Class Ⅲ cement-based grouting is higher than that of Class Ⅳ cement-based grouting. With the increase of the dosage of Class Ⅲ cement-based grouting, the toughness of the mixture has also been improved to a certain extent. The fitting curves of the Guozhenhai model is generally in good agreement with the experimental curves.
英文名 : Study on uniaxial compressive stress-strain of cement-based grouting and its mixture
刊期 : 2025年第1期
关键词 : 灌浆料;混合料;单轴受压;强度转化;峰值应变;极限应变;应力-应变曲线
Key words : Grouting material; Mixture; Uniaxial compression; Strength transformation; Peak strain; Ultimate strain; Stress-strain curve
刊期 : 2025年第1期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2025.01.012.08
文章编号 :
基金项目 : 河北省自然科学基金项目(E2021208010)。
作者 : 李其廉1,2,刘 毅1,*,敦彦茹3,于子龙4,耿立坤4,陈佳尧1
单位 : 1.河北科技大学 建筑工程学院,河北 石家庄 050018;2.河北省岩土与结构体系防灾减灾技术创新中心,河北 石家庄 050018;3.河北省建筑科学研究院有限公司,河北 石家庄 050227;4.河北建工 集团有限责任公司,河北 石家庄 050051

李其廉1,2,刘 毅1,*,敦彦茹3,于子龙4,耿立坤4,陈佳尧1

李其廉,刘毅,敦彦茹,等.水泥基灌浆料及其混合料的单轴受压应力-应变研究[J].混凝土与水泥制品,2025(1):12-18,24.

LI Q L,LIU Y,DUN Y R,et al.Study on uniaxial compressive stress-strain of cement-based grouting and its mixture[J].China Concrete and Cement Products,2025(1):12-18,24.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:掺入30%、50%比例的Ⅲ类水泥基灌浆料制备了混合料,采用普通混凝土力学性能试验方法和工程岩体试验方法研究了Ⅲ类、Ⅳ类水泥基灌浆料及其混合料的力学性能与单轴受压应力-应变关系,建立了立方体抗压强度与轴心抗压强度转化、弹性模量、峰值应变等的计算公式,并基于过镇海模型应力-应变曲线公式,提出了适用于水泥基灌浆料及其混合料的单轴受压本构模型。结果表明:Ⅲ类水泥基灌浆料的韧性高于Ⅳ类水泥基灌浆料;随着Ⅲ类水泥基灌浆料掺量的提高,50%混合料的韧性也得到了一定的提高;过镇海模型拟合曲线与试验曲线总体上吻合较好。

Abstract: A mixture was prepared by adding 30% and 50% of Class Ⅲ cement-based grouting. The mechanical properties and uniaxial compressive stress-strain relationship of Class Ⅲ and Ⅳ cement-based grouting and their mixture were studied using ordinary concrete mechanical property testing methods and engineering rock mass testing methods. Calculation formulas for the conversion between cubic compressive strength and axial compressive strength, elastic modulus, peak strain, etc. were established. Based on the stress-strain curve formula of the Guozhenhai model, a uniaxial compression constitutive model applicable to cement-based grouting materials and its mixtures was proposed. The results indicate that the toughness of Class Ⅲ cement-based grouting is higher than that of Class Ⅳ cement-based grouting. With the increase of the dosage of Class Ⅲ cement-based grouting, the toughness of the mixture has also been improved to a certain extent. The fitting curves of the Guozhenhai model is generally in good agreement with the experimental curves.

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(1)Ⅲ类水泥基灌浆料的力学性能(抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量等)均大于Ⅳ类水泥基灌浆料;50%混合料的力学性能(抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量)均大于30%混合料。
(2)受试件形状的影响,圆柱体试件峰值应力、极限应变稍大,基于此,对圆柱体试件的峰值应力、极限应变进行数据回归,可得对应的换算公式。
(3)通过极限应变与峰值应变的比值(ε01)可知,Ⅲ类灌浆料试件的ε01较Ⅳ类灌浆料试件增加了约1.6%,表明Ⅲ类灌浆料试件的韧性较高;50%混合料试件的ε01较30%混合料试件增加了约1.7%,表明50%混合料试件的韧性较高。
(4)在现有普通混凝土应力-应变计算公式的基础上,考虑不同材料类型的影响,灌浆料与混合料试件弹性阶段的泊松比可取为0.21。
(5)基于过镇海模型应力-应变曲线公式,提出了适用于灌浆料及其混合料试件的单轴受压本构模型,模型计算得到的拟合曲线与试验曲线总体上吻合较好,可为灌浆料和混合料结构本构关系研究提供参考。

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李其廉,刘毅,敦彦茹,.水泥基灌浆料及其混合料的单轴受压应力-应变研究[J].混凝土与水泥制品,2025(1):12-18,24.

LI Q L,LIU Y,DUN Y R,et al.Study on uniaxial compressive stress-strain of cement-based grouting and its mixture[J].China Concrete and Cement Products,2025(1):12-18,24.

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