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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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高应力剪切条件下粗砂与混凝土结构接触面颗粒破碎试验研究
Experimental Study on Particle Crushing of Coarse Sand and Concrete Structure Contact Surface under High Stress and Shear Condit
2017年第8期
颗粒破碎;含水率;直剪试验;高应力;粗糙度
Particle crushing; Rate of water content; Direct shear test; High stress; Rough interface
2017年第8期
1000-4637(2017)08-72-05
国家自然科学基金项目(51474097);河南省教育厅科学技术研究重点项目(13A440318);河南省科技攻关项目(152102210318)
檀俊坤,郭佳奇,徐子龙,刘希亮
河南理工大学土木学院,焦作 454003

檀俊坤,郭佳奇,徐子龙,刘希亮

檀俊坤,郭佳奇,徐子龙,等.高应力剪切条件下粗砂与混凝土结构接触面颗粒破碎试验研究[J].混凝土与水泥制品,2017(8):72-76.

TAN J K, GUO J Q, XU Z L,et al.Experimental Study on Particle Crushing of Coarse Sand and Concrete Structure Contact Surface under High Stress and Shear Condition[J].China Concrete and Cement Products,2017(8):72-76.

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摘  要:通过在RMT-150B岩石力学系统基础上自行改进的高应力直剪仪,对不同含水率的粗砂与不同硬度和粗糙度的混凝土结构接触面进行粗砂与混凝土结构接触面颗粒破碎试验研究。结果表明,高法向应力粗砂与混凝土结构接触面直剪试验后颗粒级配曲线相较于试验前的曲线所对应出的颗粒粒径含量,随粒径的减小呈现出先减小后增加趋势,在颗粒粒径为0.25~0.074mm段,试验前后两级配曲线相互靠拢,对应粒径的含量变化较小;干粗砂破碎相较于含水的粗砂总体上破碎率较大,大粒径颗粒砂随含水率增大破碎量增大,小粒径颗粒砂随含水率增大呈现破碎减小状态,而含水率的大小对颗粒破碎影响相差不大;结构接触面的混凝土强度为C20、C30,粗糙度为3mm时,颗粒相对破碎率最小,结构接触面的混凝土强度为C40、C50表现与之相反;随着混凝土强度的增加,粗糙类型-破碎率曲线随粗糙度波动的敏感度变小,在混凝土结构接触面强度为C40时粗糙类型-破碎率曲线随粗糙度波动敏感度最小。Abstract:UsingtheimprovedRMT-150Brockmechanicsbasedonhighstressdirectshearapparatus,differentmoisturecontentofcoarsesandanddifferentcontactsurfacehardnessandroughnessoftheconcreteareusedintheinterfaceparticlecrushingtest.Theresultsshowthatthecourttothecontactstressofcoarsesandandconcretestructureafterthedirectsheartestgradingcurvecomparedtobeforethetestcurvecorrespondstothecontentofparticlesize,withthedecreaseofparticlesizefirstdecreaseandthenincrease,theparticlesizerangesfrom0.25mmto0.074mm,thetwogradationcurveconvergencebeforeandafterthetest,thevariationincontentofparticlesizeissmaller.Comparedwithwatercoarsesand,thedrycoarsesand'sbrokenrateishigher,thesandparticlessizeincreaseswiththeincreasingofthemoisturecontentofbreakageandsmallsand.WhentheconcreteofthestructurecontactisC20andC30,andtheroughnessis3mm,therelativeparticlebreakingrateistheminimum.WhentheconcreteofthestructurecontactisC40andC50,itistheopposite.Withtheincreaseofconcretestrength,thesensitivityof thecurvereduces.WhentheconcreteofthestructurecontactisC40,theroughnesssensitivityistheminimum.
英文名 : Experimental Study on Particle Crushing of Coarse Sand and Concrete Structure Contact Surface under High Stress and Shear Condit
刊期 : 2017年第8期
关键词 : 颗粒破碎;含水率;直剪试验;高应力;粗糙度
Key words : Particle crushing; Rate of water content; Direct shear test; High stress; Rough interface
刊期 : 2017年第8期
DOI :
文章编号 : 1000-4637(2017)08-72-05
基金项目 : 国家自然科学基金项目(51474097);河南省教育厅科学技术研究重点项目(13A440318);河南省科技攻关项目(152102210318)
作者 : 檀俊坤,郭佳奇,徐子龙,刘希亮
单位 : 河南理工大学土木学院,焦作 454003

檀俊坤,郭佳奇,徐子龙,刘希亮

檀俊坤,郭佳奇,徐子龙,等.高应力剪切条件下粗砂与混凝土结构接触面颗粒破碎试验研究[J].混凝土与水泥制品,2017(8):72-76.

TAN J K, GUO J Q, XU Z L,et al.Experimental Study on Particle Crushing of Coarse Sand and Concrete Structure Contact Surface under High Stress and Shear Condition[J].China Concrete and Cement Products,2017(8):72-76.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:通过在RMT-150B岩石力学系统基础上自行改进的高应力直剪仪,对不同含水率的粗砂与不同硬度和粗糙度的混凝土结构接触面进行粗砂与混凝土结构接触面颗粒破碎试验研究。结果表明,高法向应力粗砂与混凝土结构接触面直剪试验后颗粒级配曲线相较于试验前的曲线所对应出的颗粒粒径含量,随粒径的减小呈现出先减小后增加趋势,在颗粒粒径为0.25~0.074mm段,试验前后两级配曲线相互靠拢,对应粒径的含量变化较小;干粗砂破碎相较于含水的粗砂总体上破碎率较大,大粒径颗粒砂随含水率增大破碎量增大,小粒径颗粒砂随含水率增大呈现破碎减小状态,而含水率的大小对颗粒破碎影响相差不大;结构接触面的混凝土强度为C20、C30,粗糙度为3mm时,颗粒相对破碎率最小,结构接触面的混凝土强度为C40、C50表现与之相反;随着混凝土强度的增加,粗糙类型-破碎率曲线随粗糙度波动的敏感度变小,在混凝土结构接触面强度为C40时粗糙类型-破碎率曲线随粗糙度波动敏感度最小。

Abstract: Using the improved RMT-150B rock mechanics based on high stress direct shear apparatus, different moisture content of coarse sand and different contact surface hardness and roughness of the concrete are used in the interface particle crushing test. The results show that the court to the contact stress of coarse sand and concrete structure after the direct shear test grading curve compared to before the test curve corresponds to the content of particle size, with the decrease of particle size first decrease and then increase, the particle size ranges from 0.25mm to 0.074mm, the two gradation curve convergence before and after the test, the variation in content of particle size is smaller. Compared with water coarse sand, the dry coarse sand's broken rate is higher, the sand particles size increases with the increasing of the moisture content of breakage and small sand. When the concrete of the structure contact is C20 and C30, and the roughness is 3mm, the relative particle breaking rate is the minimum. When the concrete of the structure contact is C40 and C50, it is the opposite. With the increase of concrete strength, the sensitivity of  the curve reduces. When the concrete of the structure contact is C40, the roughness sensitivity is the minimum.

关键词:
颗粒破碎;含水率;直剪试验;高应力;粗糙度
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(1)高法向应力粗砂与混凝土结构接触面直剪试验后,颗粒级配曲线相较于试验前的曲线所对应的颗粒粒径含量,由于粒径较大颗粒抗剪破力小,破碎减少,而减小颗粒抗剪破力大而表现出随粒径的减小呈现出先减小后增加的趋势;在颗粒粒径d=0.25~0.074mm段,试验前后两级配曲线相互靠拢,对应粒径的含量变化较小。
(2)大粒径颗粒砂由于自身缺陷,存在含水率较高的情况,使得水分易侵入裂隙中而被水涨破,即大颗粒随含水率增大,其破碎量增大。对于小粒径颗粒砂,随含水率的增大,其内摩擦角减小,压应力相同剪应力减小,故相对破碎率减小。
(3)法向应力为4MPa的情况下,强度等级为C20、C30的混凝土,其不同粗糙度与强度等级为C40、C50混凝土的颗粒破碎率情况不同,混凝土强度为C20、C30时,非干砂粗糙类型-破碎率曲线表现出随粗糙程度增加而下降,颗粒破碎减小,在粗糙类型为3mm的阶梯斜面时,曲线达到最低点,破碎率最小,随后相对破碎率数值曲线保持平缓或稍向上倾斜,而强度等级为C40、C50混凝土的情况与之相反。
(4)含水的粗砂和不含水粗砂的破碎状况有明显差异,干粗砂破碎与含水粗砂相比,总体上破碎率较大,而含水率的大小对于颗粒破碎的影响相差不大。
(5)随着混凝土强度的增加,粗糙类型-破碎率曲线随粗糙度波动的敏感度变小,在混凝土结构接触面强度为C40时,粗糙类型-破碎率曲线随粗糙度变化的敏感度最小。
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檀俊坤,郭佳奇,徐子龙,.高应力剪切条件下粗砂与混凝土结构接触面颗粒破碎试验研究[J].混凝土与水泥制品,2017(8):72-76.

TAN J K, GUO J Q, XU Z L,et al.Experimental Study on Particle Crushing of Coarse Sand and Concrete Structure Contact Surface under High Stress and Shear Condition[J].China Concrete and Cement Products,2017(8):72-76.

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