【摘 要】
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胶凝砂砾石（Cemented Sand and Gravel）（CSG）材料通过将水、河床砂砾石、开挖废弃料与胶凝材料（低含量水泥和粉煤灰）混合,结合常规设备和工艺进行处理加工,充分考虑了废弃料的再生利用,避免浪费的同时减少了施工过程中为制作原料而产生的不利影响,保护了当地的生态环境,如今在水利工程中被逐渐推广应用。但是CSG材料中胶凝材料含量相对较少,骨料形状各异,使得砂浆无法完全填充骨料间的缝
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胶凝砂砾石（Cemented Sand and Gravel）（CSG）材料通过将水、河床砂砾石、开挖废弃料与胶凝材料（低含量水泥和粉煤灰）混合,结合常规设备和工艺进行处理加工,充分考虑了废弃料的再生利用,避免浪费的同时减少了施工过程中为制作原料而产生的不利影响,保护了当地的生态环境,如今在水利工程中被逐渐推广应用。但是CSG材料中胶凝材料含量相对较少,骨料形状各异,使得砂浆无法完全填充骨料间的缝隙。同时胶凝砂砾石坝在碾压施工过程中碾压不充分、拌和不均匀,以及水化作用,会使得大量微损伤存在于骨料和砂浆结合面处。在外力荷载作用下,微损伤会持续萌生发展以及贯穿,使得演化成宏观裂纹。本文以胶凝砂砾石材料作为研究对象,采用室内试验、数值模拟相结合的方法分析CSG材料细观损伤演化规律,将试验获取的声发射特征参数与材料力学性能相联系,进而反映胶凝砂砾石材料内部损伤演变机制。论文主要开展以下几个方面的研究工作。1、开展室内单轴压缩试验,对不同龄期和不同配合比的CSG材料应力-应变关系变化特征进行研究分析,建立CSG材料宏观力学体系,为其细观损伤破坏研究提供宏观参数指标。2、基于胶凝砾石材料单轴压缩试验获得的声发射数据,结合受压试样的形态,分析了应力-应变曲线特征和声发射参数随时间的变化,用声发射特征参数解释材料失稳破坏的原因。3、应用RFPA2D软件,模拟胶凝砂砾石材料的单轴压缩过程。将模型试样的应力-应变关系、声发射特征以及裂纹扩展规律,与室内单轴压缩声发射试验结果进行对比分析补充,进一步丰富CSG材料损伤特性研究。4、采用CSG材料劣化前后的弹性模量、声发射振铃计数作为描述CSG材料的损伤演化过程的损伤变量,建立基于弹性模量法、声发射法的胶凝砂砾石材料损伤模型。
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