超高韧性水泥基复合材料干燥收缩性能试验研究

超高韧性水泥基复合材料(ultra-high toughness cementitious composites,简称UHTCC)作为一种新型的水泥基复合材料,其拉伸应变能达到3%以上,但是其胶凝材料用量较大且不含粗骨料,在凝结硬化及硬化后的服役过程中干燥收缩值较大。通过干燥收缩试验,结合对收缩应变及质量损失率的分析,本文探究了不同的纤维体积掺量、粉煤灰掺量、水胶比及前期养护时间对UHTCC干燥收缩的影响规律。结果表明:UHTCC的干燥收缩与质量损失在前期发展较快,掺入纤维后能够一定程度地降低收缩;粉煤灰掺入后会降低水化相生成速率,减小毛细水散失引起的水泥石拉力,从而降低UHTCC的收缩;水胶比增大后水化相毛细孔中存在的水分增多,毛细孔连通性增强,干缩增大;经过前期的养护,UHTCC水化程度提高,易产生收缩的水化相数量增加,收缩应变增大。     

基于帽盖模型的强夯地基应力–应变特征与有效加固范围分析

为了揭示强夯过程中土体应力–应变特征和加固范围发展规律,基于帽盖模型建立二维有限元动力分析模型,通过子程序二次开发实现土体模量等参数随夯击次数的变化。基于该数值模型,首先获得强夯过程中主应力–偏应力(p-q)平面内土体的应力路径和竖向与水平向的应力–应变关系,结果表明土体帽盖面随着强夯压密而逐步扩大,但不同区域土体的加固过程因其应力–应变关系的不同而又有所差异:夯锤正下方土体的加固以竖向压缩变形为主,竖向应力在加固中起主导作用,但浅层土体因侧向惯性导致侧向挤密明显滞后于竖向压密,而较深处的土体侧向惯性作用不再明显,表现为三向压密同时发生;夯锤以外的土体以侧向挤密为主,水平向应力起主要作用。随后,采用偏应力峰值点与前一击帽盖面的相对位置定量表征强夯加固效果,峰值点位于前一击帽盖面之上时,土体屈服硬化;反之,土体得不到压密。最后,对比发现以90%压实度确定的有效加固范围保守于以5%相对密度增量确定的结果,同时提出砂土有效加固范围的计算公式,对类似工程实践提供一定的参考。