[發(fā)明專利]測(cè)量巖塊-SCC交界面斷裂力學(xué)屬性的方法及復(fù)合試件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010466707.7
• 申請(qǐng)日: 2020-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111624102A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃河嘯;周元德;任藝莎;金峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/08
• 分類號(hào): G01N3/08;G01N1/28
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 孟慶瑩

本發(fā)明公開(kāi)了一種測(cè)量巖塊?自密實(shí)混凝土交界面I型斷裂力學(xué)屬性的方法及巖塊?界面?SCC三相復(fù)合試件，所述方法包括：制備具有一定面積的I型斷裂韌帶區(qū)的巖塊?界面?SCC三相復(fù)合試件，所述I型斷裂韌帶區(qū)沿巖塊和SCC的交界面分布；對(duì)所述巖塊?界面?SCC三相復(fù)合試件進(jìn)行宏觀斷裂試驗(yàn)，獲得界面相的I型斷裂力學(xué)參數(shù)。該方法能夠保證一定面積大小的斷裂韌帶區(qū)面積以表征工程尺度堆石混凝土力學(xué)行為，并使斷裂韌帶區(qū)沿巖塊和SCC的交界面分布，對(duì)試件進(jìn)行后續(xù)的宏觀斷裂實(shí)驗(yàn)，獲得界面相的相關(guān)力學(xué)參數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明工程材料領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)量巖塊-自密實(shí)混凝土交界面I型斷裂力學(xué)屬性的方法及巖塊-界面-SCC三相復(fù)合試件。

背景技術(shù)

由于堆石混凝土的堆石骨料粒徑相較于常規(guī)I、II級(jí)配混凝土骨料粒徑大了一個(gè)數(shù)量級(jí)，難以通過(guò)大尺寸試驗(yàn)對(duì)其原型尺度的變形力學(xué)特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，是目前制約堆石混凝土應(yīng)用于高壩和高等級(jí)水工建筑物的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。

綜合考慮堆石混凝土的澆筑方式可以將其視為由巖塊、自密實(shí)混凝土以及兩者交界面組成的復(fù)合材料。交界面屬于整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)層面或是構(gòu)件層面的薄弱環(huán)節(jié)，研究界面的漸進(jìn)變形破損機(jī)理對(duì)于堆石混凝土破壞的細(xì)觀機(jī)制探索很有必要。

目前關(guān)于堆石混凝土材料中的巖塊-SCC交界面的I型斷裂力學(xué)性能研究中，直接涉及界面本身，從構(gòu)件或結(jié)構(gòu)層面測(cè)試其斷裂力學(xué)性能的研究相對(duì)較少。在相關(guān)研究中采取的試樣型式均存在骨料-膠凝材料接觸面尺寸偏小、骨料表面經(jīng)過(guò)人工處理等不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種測(cè)量巖塊-自密實(shí)混凝土交界面I型斷裂力學(xué)屬性的方法，該方法能夠保證一定面積大小的斷裂韌帶區(qū)面積以表征工程尺度堆石混凝土力學(xué)行為，并使斷裂韌帶區(qū)沿巖塊和SCC的交界面分布，對(duì)試件進(jìn)行后續(xù)的宏觀斷裂實(shí)驗(yàn)，獲得界面相的相關(guān)力學(xué)參數(shù)。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種測(cè)量巖塊-自密實(shí)混凝土交界面I型斷裂力學(xué)屬性的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述方法包括：

制備具有一定面積的I型斷裂韌帶區(qū)的巖塊-界面-SCC三相復(fù)合試件，所述I型斷裂韌帶區(qū)沿巖塊和SCC的交界面分布；

對(duì)所述巖塊-界面-SCC三相復(fù)合試件進(jìn)行宏觀斷裂試驗(yàn)，獲得界面相的I型斷裂力學(xué)參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量巖塊-自密實(shí)混凝土交界面I型斷裂力學(xué)屬性的方法，可以設(shè)計(jì)制備一種斷裂韌帶區(qū)沿巖塊和SCC的交界面分布的巖塊-界面-SCC三相復(fù)合試件，保證了一定面積大小的斷裂韌帶區(qū)面積，通過(guò)后續(xù)試驗(yàn)可以測(cè)試巖塊表面與自密實(shí)混凝土交界面的Ⅰ型斷裂性能，獲得界面相的相關(guān)力學(xué)參數(shù)，為數(shù)值仿真模擬提供基礎(chǔ)參數(shù)，進(jìn)而提升對(duì)該類交界面變形斷裂屬性的認(rèn)識(shí)。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的測(cè)量巖塊-自密實(shí)混凝土交界面I型斷裂力學(xué)屬性的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述巖塊-界面-SCC三相復(fù)合試件由堆石混凝土筑壩粗骨料和自密實(shí)混凝土制備得到。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述堆石混凝土筑壩粗骨料來(lái)自料場(chǎng)爆破所獲得的塊石，且保留了開(kāi)采產(chǎn)生的自然斷裂面。由此，能夠保證斷裂韌帶區(qū)沿巖塊和SCC的交界面分布，對(duì)試件進(jìn)行后續(xù)的宏觀斷裂實(shí)驗(yàn)，獲得界面相的相關(guān)力學(xué)參數(shù)。

任選的，自密實(shí)混凝土選自C15、C30和C45中的任一種。