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西安科技大学学报2024年第04期:煤矸石混凝土静态抗压破坏机理及强度预测

来源:期刊VIP网 时间:


作者:景宏君;单俊伟;李少平;郭美蓉;陈少杰;高萌;

单位:西安科技大学建筑与土木工程学院;西安科技大学道路工程研究中心;榆林市公路局;

摘要:为厘清煤矸石混凝土静态抗压强度变化规律和破坏机理,采用试验研究与模型预测相结合的方式,揭示煤矸石混凝土破坏过程、破坏形态、尺寸效应及水灰比对抗压强度的影响规律,剖析水灰比与抗压强度之间的数理关系,利用灰色理论建立GM(1,1)模型预测煤矸石混凝土抗压强度。结果表明:煤矸石具有大多数黏土岩的特性,即干燥时强度良好,浸水后易发生崩解;煤矸石混凝土的破坏可分为3个阶段(裂缝生成阶段、裂缝发展扩大阶段、混凝土破坏阶段)、3种形态(粗骨料破坏、黏结破坏、水泥石破坏,且以粗骨料破坏为主);当水灰比由0.60降至0.25时,煤矸石混凝土抗压强度提高了2.67%~18.50%,满足C15、C20、C25、C30 4个强度等级;由于煤矸石物理性质差,混凝土界面过渡区充斥大量微裂缝与孔洞,导致煤矸石混凝土尺寸效应强于普通混凝土;GM(1,1)模型预测值与实测值基本吻合,预测模型精度等级为1级。灰色理论可以有效预测煤矸石混凝土强度增长规律,煤矸石混凝土在实际应用前可采用灰色模型预测抗压强度。

关键词:煤矸石混凝土;;破坏过程;;破坏机理;;尺寸效应;;GM(1,1)模型

基金资助:陕西省交通厅科技项目(21-21K,21-79B);; 陕西省公路局科技项目(G21-04K);; 榆林市科技局项目(CXY-2022-157);; 陕西省博士后科研项目(2023BSHEDZZ310)