要: 刚玉空心球混凝土是一种新型混凝土材料 ,目前关于刚玉球混凝土的制备以及静态力学性能的的研究还没有出现 ,属
于探索性研究 。配制体积掺量分别为 O、30%、40%、50%的刚玉空心球混凝土,并测试标准养护 28d后静态抗压强度。结果表明 :
轻质刚玉空心球混凝土抗压强度随掺量的增长而降低 ,但强度随掺量增加降低幅度不大。通过对轻质刚玉空心球混凝土应力一应
变全曲线进行分析、计算 ,得到相应的力学性能指标。结果表明:轻质刚玉空心球混凝土应力一应变全曲线具有相似的几何特征 ,
其受压破坏过程是渐变的,显示出较好 的变形性能,其韧性高于普通混凝土,具有较好的吸能性能。由此可见,刚玉空心球混凝土
具有轻质、高强 、吸能性较好的优异性能。因此 ,刚玉空心球混凝土适合应用于人防工程中成层式结构 中的分配层 。
关键词 : 刚玉空心球混凝土 ;应力一应变全曲线 ;抗压强度 ;变形能力 ;韧性 ;分配层
中图分类号 : TU528.01 文献标志码 : A 文章编号: 1002—3550(2013)09—0029—04
Experim entand application researchon staticm echanicbehaviorofhollow corundum ballconcrete
SUN Guan gtan ,XUJinyu ,ZHANG Zeyang2,LUOJun
(1.DepartmentofAirfieldandBuildingEngineering,AirForceEngineeringUniversity,Xi’an710038,China;
2.SchoolofCivilEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,China;3.No.5thAirDefenceEngineeringOfice,Nanjing211100,China)
Abstract: Thehollow corundum ballconcrete(HCBC)wasanewjellingcomposites,Presentlythestudyinstaticmechanicalproperties
an dpreparationofHCBC wasstillzero,thisresearchbelongtoexploratoryresearch.Mixingthecorundum hollow ballintoconcretepro-
ducingamountofadmixturewere0,30% ,40% and50% hollow corundum concrete,Testthestaticcompressivestrengthstan dard28d.Re—
suitsshowedthatthecompressivestrengthdecreasingifincreasingtheamoun tofadmixtureoflighthollow corundum ballconcretebutthe
decreasewaslimited.Through acompletestress-straincurveanalysis,stresscalculationont0lighthollowcorundumspheresconcrete,we
gottheindexofmechanicalproperties.Theresultsshow geometricfeaturesimilarity ofthelightweighthollow corundum ballconcrete
stress—strainfullCHIVe,Thecompressivefailureprocesswasgradua1.Thebetterdeformationperforman ce,itstoughnesswasgreaterthan
ordinaryconcrete.Thus,thehollowcorundumballconcrete(HCBC)withgoodcharactersoflightweight,highenergyabsorption.There·
fore,corundum hollowsphereconcretewassuitableindistributionlayerstructureofthecivilair-defenseengineeringproject.
Keywords: Hollowcorundum ballconcrete(HCBC);stress-straincurve;compressedstrength;deformability;tenacity;distributionlayer
0 引言
空心球材料作为一种新型材料 ,其 明显 的结构特征就
是具有很大的内部空间及厚度在纳米尺度范围内的壳层[1]。
而氧化铝作为一种 多孔性 、高分散度的 固体物料 ,具有 良
好 的吸附性能 、表面酸性及 热稳定 性 。刚玉空心球[2-3]具备
氧化铝 以及空 心球 的优点 ,具有 耐高温 、高强 、抗 化学腐
蚀 、体积稳定性高 、导热系数低等特点 ,目前主要被应用于
保温材料和隔热材料。
采用 C60强度等级作为配比基体 ,用刚玉空心球置换
同体积 的砂石集料 ,并且保持砂石 体积 比不变 ,制备刚玉
空心球混凝 土 。由刚玉空心球 高强 、中空的特点可知刚玉
空心球混凝 土具有优异的能量 吸收特性 。其轻质、高强 、吸
能性较好 的优异性能使之在防护工程 中有着广泛 的应用
前景 。为了满足实际的需要 ,本研究配制 了基体强度等级为
C60,刚玉空心球体积掺量分别为 0、30%、40%、50%的刚玉
空心球混凝土 ,对标准试件在养护 28d后进行静态抗压强
度试验 ,并对试验结果进行了分析。
1 试 验 概 况
1.1 原材料 与配合 比设 计
基体材料 :P·O42.5R级秦岭水泥 ;韩城第二发 电厂生
产 的 I级粉煤灰 ;西安霖源微硅粉有 限公司生产的微硅粉 ,
平 均粒径 0.1-0.15Ixm,比表 面积为 l5~27mVg,SiO:含量
92%;泾阳县石灰岩碎石 (5~10mm,I5%;10-20mm,85%);
灞河 中砂 ,细度模数为 2.8;广州建宝新型建材有限公司生