不同级配珊瑚砂水泥胶结体的破坏行为分析

为探究不同级配的珊瑚砂水泥胶结体在静、动荷载下的破坏行为，本文利用落锤冲击试验机对不同级配的珊瑚砂水泥胶结体试样进行了一系列冲击试验，并结合静力压缩试验，综合分析了珊瑚砂水泥胶结体的力学行为及破坏形态。试验结果表明：珊瑚砂的级配区间越广，其水泥试块的抗压强度越大、抗冲击性能越强、受冲击破坏程度越小且破碎角逐渐递减；珊瑚砂水泥试块在不同种类的荷载作用下展现出不一样的破坏形态，区别于混凝土试块。在此基础上，建立了三维离散元模型，以模拟的应力-应变曲线与静力试验结果相吻合作为PFC细观参数的选取原则，并利用该细观参数对试块冲击试验进行数值重现。通过细观分析可以看出：从裂隙分布角度分析，随着级配区间越广、平均粒径的增大，均匀且分散的冲击微裂隙会越来越集中往某个方向发展，使得试块的裂缝数量减小、破损程度减轻。从系统粘结力角度分析，级配区间范围窄的试块内部粘结力较小且分布均匀，级配区间范围广的试块内部粘结力较大且分布不均匀。