含夹层巴西劈裂实验方案

一、试验内容

1、把无夹层完整巴西盘在荷载作用下破坏规律和力-位移关系曲线作为对照组，并含夹层巴西盘进行对比。

2、考虑加载速率、试件尺寸、夹层灰砂比对巴西劈裂实验影响，并对破坏规律和力-位移关系曲线进行分析。

3、将ABAQUS仿真模拟得出的力-位移曲线和试验得出的力-位移曲线进行对比。

二、巴西静态劈裂拉伸实验

静态劈裂拉伸实验所采用的试件与确定混凝土强度等级的试件相同(立方体或圆柱体),通过上下压板与试件之间各垫以圆弧型钢垫条及垫层对试件中心施加压力。

由弹性力学分析可知,在试件的垂直中面上除加力点附近的局部区域外,将产生均匀的水平拉应力,当此拉应力增大到混凝土抗拉强度时,试件将沿垂直中面裂为两半。

如图所示增加荷载直到劈裂沿着垂直方向的直径开始,对任意作用在圆柱体上的压缩荷载P,圆柱体垂直直径方向上,附近的单元受到垂直方向的压应力为: 

以及水平方向的拉应力为: 

式中

                P—垂直总荷载

                D—圆柱体的直径

                L—圆柱体的长度

查阅文献可知,试件尺寸愈小,劈裂强度愈高。此外,垫条的大小、形状和材料对劈裂实验结果均有影响,加大垫条的截面尺寸,可提高试件的劈裂强度。

三、试件制作

基本砂浆灰砂比1:1，编号为C。采用42.5普通硅酸盐水泥。

夹层砂浆取四种不同配灰砂比1:0 、1:0.5 、1:1（无夹层） 、1:2 ,编号分别为A、B、C（无夹层）、D、。夹层与直径通长设置，宽度为5mm。

首先按照不同的配比制作成100mm×100mm×100mm立方体,在标准条件下,养护达到28天龄期后,采用钻孔取芯的方法取芯,然后统一在大理石切割机上加工成型。试件尺寸为Φ75mm×75mm的圆柱体和Φ75mm×50mm的圆柱体。

四、实验设备和数据采集软件

1、万能试验机

2、静态电阻应变仪

3、TST3826静态应变测试分析系统

打开试验机和操作系统，把试件放置在万能试验机上，连接上静态电阻应变仪和TST3826静态应变测试分析系统。加载荷载，读取和记录数据。下图为文献所示的实验安装图：