三轴压缩荷载下高温处理后泡沫混凝土力学性能试验研究

三轴压缩荷载下高温处理后泡沫混凝土力学性能试验研究 Experimental investigation on the mechanical properties of the foamed concrete with thermal treatment under triaxial compression 1 first-author 1 corresp 陈徐东，博士，教授，从事混凝土静动态断裂及损伤力学特性研究；E-mail：cxdong@163.com 陈徐东，博士，教授，从事混凝土静动态断裂及损伤力学特性研究；E-mail：cxdong@163.com cxdong@163.com 2 1 河海大学 土木与交通学院，江苏 南京，210098 河海大学 土木与交通学院，江苏 南京，210098 College of Civil and Transportation Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China College of Civil and Transportation Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China 浙江交工集团股份有限公司，浙江 杭州，310051 浙江交工集团股份有限公司，浙江 杭州，310051 Zhejiang Communications Construction Group Co. Ltd., Hangzhou 310051, China Zhejiang Communications Construction Group Co. Ltd., Hangzhou 310051, China 伍锦花 为探究围压、高温处理以及加载速率3种因素对泡沫混凝土(FC)三轴压缩性能的影响，针对湿密度为500 kg/m 3 的FC(FC-500)开展高温后三轴压缩试验。研究结果表明：在低围压作用下，FC-500以剪切破坏为主；随着围压增加，FC-500出现局部压溃现象；在高围压作用下，FC-500主要以压溃破坏为主。 FC-500三轴压缩应力-应变曲线在峰前表现为弹塑性特征，峰后表现为屈服平台特征；FC-500三轴压缩强度随着围压、加载速率的增加而增加，随处理温度的升高而减小；采用折减系数法可将FC-500的峰后应力-应变曲线简化为理想弹塑性模型。 To investigate the influence of confining pressure, thermal treatment and loading rate on the triaxial compression behavior of foamed concrete(FC), triaxial compression test was conducted on the thermally treated foamed concrete(FC-500), the wet density of which is 500 kg/m 3 . The results show that at low confining pressure, FC-500 presents characteristics of shear failure. With the increase of confining pressure, FC-500 shows shear failure accompanied by a phenomenon of local crushing. At high confining pressure, the failure behavior of FC-500 is dominated by crushing failure. The pre-peak stage of the triaxial compression stress-strain curve of FC-500. shows elastic-plastic characteristics and the post-peak stage shows yield plateau characteristics. The triaxial compression strength of FC-500 increases with the increase of the confining pressure and loading rate, but decreases with the increase of the treatment temperature. Furthermore, the post-peak stress-strain curve can be simplified into the elastic-plastic model by introducing a reduction coefficient. 泡沫混凝土 高温处理 三轴压缩 应力-应变特性 理想弹塑性模型 foamed concrete thermal treatment triaxial compression stress-strain behavior ideal elastic-plastic model http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682639&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682658&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682641&type= 14.95016479 14.95016479 在软岩围岩隧道工程中，适时施作二次衬砌可以有效地控制围岩变形，使围岩变形趋于稳定 [ 1 1 ] 。由于围岩变形具有时效性 [ 2 2 - 3 3 2-3 ] ，为减小围岩流变变形产生的变形压力，避免二次衬砌开裂 [ 4 4 ] ，有必要在初期支护与二次衬砌间设置预留变形层 [ 5 5 ] 。预留变形层选用的填充材料需具有较强的吸收变形的能力，这是预留变形层产生缓冲作用的重要保证。泡沫混凝土(foamed concrete, FC)是一种多孔轻质混凝土，具有质量小、吸收变形能力强的特点，在隧道预留变形层中具有广阔的应用前景 [ 6 6 ] 。 FC由泡沫与水泥浆均匀拌合而成，是一种轻质混凝土 [ 7 7 ] 。随着研究的深入，FC的性能优势不断被发掘。研究表明，泡沫混凝土不仅质量小，还具有易施工、密度和强度易调节、流动性好、绿色环保等特点 [ 8 8 - 9 9 8-9 ] ，独特的胞孔结构还赋予了其良好的隔热、隔音、隔震和吸收变形性能 [ 10 10 - 11 11 10-11 ] 。这些独特的性能丰富了FC的使用范围，使得FC在挡墙、路基、桥台回填、楼板以及房屋保温等工程领域有了重要的应用价值 [ 12 12 - 15 15 12-15 ] 。 面对工程建设需求，FC种类不断丰富，针对其物理力学性能的研究日渐深入，为泡沫混凝土在工程实际中的应用奠定了坚实的理论基础 [ 16 16 - 18 18 16-18 ] 。已有的研究多围绕FC密度对力学性能的影响展开，对其三轴压缩性能的认知仍显不足 [ 19 19 - 21 21 19-21 ] 。在隧道工程中，预留变形层会受到周围介质的作用，因此，开展FC三轴压缩性能研究是十分必要的。此外，研究表明，在隧道发生严重火灾时，衬砌外部结构温度可达到200 ℃左右，因此，研究200 ℃左右高温对FC三轴压缩性能的影响有实际意义 [ 22 22 ] 。基于此，本文对不同高温处理后(25、100、200和300 ℃)的FC开展三轴压缩试验研究，分析围压、温度以及加载速度3种因素对FC三轴压缩性能的影响，以期为分析火灾后软岩围岩隧道FC预留变形层的稳定性提供参考。 1 试验方案 1 1.1 　试样制备 2 本文制备湿密度为500 kg/m 3 、水灰比为0.6的泡沫混凝土(FC-500)进行试验，设计配合比如 表1 表1 所示。浇筑泡沫混凝土所用原材料主要包括普通硅酸盐水泥(P.O 42.5)、发泡剂以及水。 湿密度 水泥 水 发泡剂 500 310 186 0.59 kg/m 3 泡沫混凝土制备流程如 图1 图1 所示，其主要制备工艺如下：1) 水泥罐中的水泥经由管道泵送进入搅拌缸，按水灰比0.6加入水，并在搅拌缸中充分搅拌均匀；2) 使用稀释发泡系统(如 图2 图2 所示)稀释发泡剂，稀释倍率设置为50倍，发泡倍率设置为21倍；3) 搅拌均匀的水泥净浆与稀释发泡后的发泡剂分别经由管道泵送混合，然后通过搅拌扇叶，使得水泥净浆与发泡剂混合均匀；4) 混合均匀的泡沫混凝土经由管道泵送浇筑。现场施工人员采用标准 1 L量杯装取泡沫混凝土，通过电子秤称质量来监控泡沫混凝土湿密度变化，待泡沫混凝土发泡均匀、密度稳定后，开始制取泡沫混凝土试样。 本试验使用长×宽×高为690 mm×450 mm× 150 mm的塑料周转箱制取泡沫混凝土试样。为了在泡沫混凝土硬化后方便拆模，装填泡沫混凝土前，需在塑料周转箱内表面刷油。泡沫混凝土装填完成后，使用橡胶锤捶打周转箱边缘，使泡沫混凝土充分填满周转箱，并排除装填泡沫混凝土过程中由于空气无法及时排出而产生的大气泡。待泡沫混凝土硬化后拆除模具，在试样表面覆盖土工布洒水养护。养护完成后，通过取芯切割的方式，制成直径为50 mm、高为100 mm的圆柱体试件，用于三轴压缩试验。 1.2 　高温试验 2 采用洛阳市博莱曼特试验电炉有限公司生产的BLMT-1 200 ℃高温节箱立式箱式炉对圆柱体FC-500试样进行高温试验。高温试验共设置100、200以及300 ℃这3种不同温度，并准备1组室温(25 ℃)下的FC-500试样作为对照组。在高温试验中，升温速度设置为10 ℃/min，试验炉温度达到设定温度之后恒温2 h，随后，将试样在试验炉内自然冷却至室温，待冷却完成后进行三轴压缩试验。 1.3 　三轴压缩试验 2 采用Triaxial Rock 600-50岩石力学三轴仪(如 图3 图3 所示)对泡沫混凝土进行三轴压缩试验。在加载过程中，泡沫混凝土试样的轴向变形由2个位移传感器(LVDT)测量获得，环向的变形由三轴仪的径向应变测试系统测量获得。针对高温处理后的FC-500试样的静三轴试验共设计4种不同围压，分别为0、0.3、0.5以及0.8 MPa，轴向位移加载速率为10 -3 mm/s。此外，为研究加载速率的影响，对200 ℃高温处理的FC-500试样进行不同加载速率的三轴压缩试验，共设计10 -3 、10 -2 以及10 -1 mm/s这3种不同加载速率。 (a) 岩石力学三轴仪；(b) 腔室 2 试样破坏形态 1 2.1 　围压的影响 2 经不同高温处理后，FC-500试样在不同围压的三轴压缩试验中的破坏形态如 图4 图4 所示。 图4 图4 中，FC-500-25-0表示温度为25 ℃，围压为0 MPa时的FC-500试样，其余依此类推。对比有无围压条件下FC-500试样破坏形态，发现围压作用对FC-500样破坏形态具有明显影响。无围压作用时，圆柱体试样在端部摩擦力和轴向位移荷载的共同作用下，在试样端部形成三角形局部受约束区域，产生斜裂缝，试样破碎后在端部形成锥形碎块；2条斜裂缝汇聚后，在裂缝尖端产生应力集中效应，随着轴向位移荷载的不断施加，圆柱体试样中部发生劈裂破坏。在0.3 MPa围压作用下，FC-500试样以剪切破坏为主。随着轴向位移荷载的不断增加，在低水平围压和轴向荷载的共同作用下，试样局部缺陷区域产生应力集中效应，形成剪切斜裂缝；剪切裂缝沿试样薄弱区域不断发展聚合，最终形成宏观贯穿裂缝。在0.5 MPa和0.8 MPa的围压作用下，FC-500试样以压溃破坏为主。在围压的限制下，试样表面未见明显裂纹发展；随着轴向位移荷载的不断增加，泡沫混凝土内部薄弱区域处孔壁受压破坏；伴随着更多孔隙的坍塌，试样出现横向的贯穿裂缝，试样失效破坏。由此可见，在低围压作用下，FC的失效机制主要受剪切损伤控制；随着围压的增大，在中高围压作用下，FC的失效机制逐渐向局部压溃控制转变。 2.2 　温度的影响 2 从 图4 图4 还可以看出，高温处理也会影响FC-500在三轴压缩荷载作用下的破坏形态。无围压作用时，随着温度的增加，FC-500试样破坏程度加剧，其主要特征为：1) 试样表面裂缝数量增加；2) 试样最终破坏时，碎块数量增加。在0.3 MPa围压作用下，FC-500试样破坏表面裂缝数量未增加，但在200 ℃与300 ℃高温处理后，在试样裂缝发展过程中可见局部压溃现象。在高围压作用下，高温处理对试样破坏形态影响较小。在围压的限制下，试样的最终失效都表现为横向的贯穿裂缝，试样表面很少有其他裂缝出现，但在试样端部可以观察到泡沫混凝土压溃现象。 2.3 　加载速率的影响 2 在不同加载速率的三轴压缩试验中，200 ℃高温处理后的FC-500试样的破坏形态如 图5 图5 所示。 图5 图5 中，FC-500-200-0.001-0.3表示温度为200 ℃、轴向位移加载速率为0.001 mm/s、围压为0.3 MPa时的FC-500试样，其余依此类推。从 图5 图5 可以看出，当围压不变时，不同加载速率下的试样内部裂缝发展形态具有相似性。但是，随着加载速率的增加，在裂缝发展路径上可见泡沫混凝土压溃现象。由此可见，加载速率对FC-500破坏形态影响较小。此外，如前所述，有无围压作用对试样内部裂缝发展具有明显影响。随着围压的增加，试样表面裂缝逐渐减少，试样的破坏形态由剪切破坏逐渐演变为压溃破坏。这表明围压作用对裂纹的发展具有明显的抑制作用。 3 应力-应变特性 1 3.1 　应力-应变曲线 2 经不同高温处理后，不同围压作用下FC-500试样的三轴压缩应力-应变曲线如 图6 图6 所示。 图6 图6 中， <math id="M1"><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">1</mn></mrow></msub></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682429&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682397&type= 3.13266683 3.72533321 为轴向应力， <math id="M2"><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">3</mn></mrow></msub></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682432&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682431&type= 3.13266683 3.72533321 为静水压力， <math id="M3"><mo stretchy="false">(</mo><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">1</mn></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">3</mn></mrow></msub><mo stretchy="false">)</mo></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682418&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682434&type= 12.27666664 4.48733330 为偏应力， <math id="M4"><msub><mrow><mi>ε</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">1</mn></mrow></msub></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682440&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682438&type= 2.79399991 3.72533321 为轴向应变。由 图6 图6 可见：不同条件下的应力-应变曲线在形态上具有相似性；在峰值应力前，应力-应变曲线具有弹塑性特征；在加载初期，应力-应变曲线呈线性增大，处于弹性变形阶段；随着轴向荷载的增加，应力-应变曲线进入非线性增大阶段，在此阶段，试样变形快速增大，应力增幅较小；当试样到达峰值应力后，应力-应变曲线首先进入应变软化阶段，应力快速减小，变形增幅较小，在此过程中，泡沫混凝土应力不会大幅下降；随着泡沫混凝土在荷载作用下逐渐压缩密实，应力趋于稳定，甚至略有增大，最终，应力-应变曲线进入平台期，应力维持在高水平，应变快速增大。从 图6 图6 可以看出：泡沫混凝土在峰后的应力-应变曲线与普通混凝土应力-应变曲线相比存在显著区别。在峰值应力之后，普通混凝土的应力-应变曲线有明显的下降段，在发生较大变形的情况下，试样残余强度小；而泡沫混凝土的应力-应变曲线则有明显的屈服平台，在发生大变形的情况下，试样残余强度不会显著下降，甚至略微增加。 (a) 25 ℃ ；(b) 100 ℃ ；(c) 200 ℃；(d) 300 ℃ 3.2 　围压的影响 2 虽然当应力-应变曲线进入平台期后，应力仍有可能继续增大，但此时试样已进入大变形阶段，因此，定义试样在第1次进入应变软化期前的峰值强度为其静态三轴压缩强度。FC-500静态三轴压缩强度随围压的变化如 图7 图7 所示。从 图7 图7 可以看出：FC-500静态三轴压缩强度随围压近似呈线性增大。对试验结果进行线性拟合，可得到不同高温处理后，FC-500压缩强度 <math id="M5"><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">s</mi></mrow></msub></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682580&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682577&type= 2.87866688 3.72533321 与围压 <math id="M6"><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">c</mi><mi mathvariant="normal">p</mi></mrow></msub></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682452&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682463&type= 4.14866638 3.72533321 的线性变化关系。 当处理温度为25 ℃时， <math display="block" id="M7"><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">s</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mn mathvariant="normal">1.677</mn><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">c</mi><mi mathvariant="normal">p</mi></mrow></msub><mo>+</mo><mn mathvariant="normal">2.091</mn><mo>,</mo><msup><mrow><mi>R</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">2</mn></mrow></msup><mo>=</mo><mn mathvariant="normal">0.988</mn></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682476&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682456&type= 46.39733505 4.48733330 当处理温度为100 ℃时， <math display="block" id="M8"><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">s</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mn mathvariant="normal">1.547</mn><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">c</mi><mi mathvariant="normal">p</mi></mrow></msub><mo>+</mo><mn mathvariant="normal">1.709</mn><mo>,</mo><msup><mrow><mi>R</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">2</mn></mrow></msup><mo>=</mo><mn mathvariant="normal">0.913</mn></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682480&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682489&type= 46.39733505 4.48733330 当处理温度为200 ℃时， <math display="block" id="M9"><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">s</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mn mathvariant="normal">1.405</mn><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">c</mi><mi mathvariant="normal">p</mi></mrow></msub><mo>+</mo><mn mathvariant="normal">1.630</mn><mo>,</mo><msup><mrow><mi>R</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">2</mn></mrow></msup><mo>=</mo><mn mathvariant="normal">0.975</mn></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682491&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682482&type= 46.39733505 4.48733330 当处理温度为300 ℃时， <math display="block" id="M10"><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">s</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mn mathvariant="normal">1.901</mn><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">c</mi><mi mathvariant="normal">p</mi></mrow></msub><mo>+</mo><mn mathvariant="normal">1.194</mn><mo>,</mo><msup><mrow><mi>R</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">2</mn></mrow></msup><mo>=</mo><mn mathvariant="normal">0.992</mn></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682485&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682494&type= 46.39733505 4.48733330 FC-500的峰后应力-应变曲线见 图8 图8 。尽管在加载过程中应力-应变曲线会有所波动，但其增大趋势可以近似认为是线性的，基于此，对FC-500试样的峰后应力-应变曲线进行线性拟合，拟合曲线见 图8 图8 。 图8 图8 中，拟合曲线多呈上升趋势，由此可见，试样变形产生的密实效应有助于试样保持较强的承载能力。对拟合曲线的斜率进行统计，结果如 图9 图9 所示。由 图9 图9 可见拟合曲线斜率与围压之间不具有相关性，斜率不受围压影响。 (a) 25 ℃ ；(b) 100 ℃ ；(c) 200 ℃；(d) 300 ℃ FC-500试样在峰后具有高水平应力平台，且应力波动较小，故将FC-500试样的峰后应力-应变曲线简化为理想弹塑性模型，忽略密实效应产生的强化作用。由于应力-应变曲线在峰后平台阶段会出现应力下降的情况，出于保守考虑，可采用折减系数法对试样峰值应力进行折减，从而获得理想弹塑性模型的屈服段。计算应力 <math id="M11"><mi>σ</mi></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682529&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682527&type= 1.94733346 2.62466669 偏离 <math id="M12"><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">s</mi></mrow></msub></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682580&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682577&type= 2.87866688 3.72533321 情况(即 <math id="M13"><mi>σ</mi><mo>-</mo><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">s</mi></mrow></msub></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682540&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682537&type= 8.04333401 3.72533321 )，若偏离值为负，则表明峰后应力小于 <math id="M14"><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">s</mi></mrow></msub></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682551&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682548&type= 2.87866688 3.72533321 ；若偏离值为正，则表明峰后应力大于 <math id="M15"><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">s</mi></mrow></msub></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682544&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682554&type= 2.87866688 3.72533321 。取具有95%保证率的偏离值作为峰后应力水平的折减值，统计结果如 图10 图10 所示。由 图10 图10 可见：折减值与围压之间同样不具有相关性。由此可见，在相同高温工况下，峰后应力-应变曲线形态变化与围压无关。 3.3 　温度的影响 2 在不同围压作用下， <math id="M16"><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">s</mi></mrow></msub></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682561&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682575&type= 2.87866688 3.72533321 随温度的变化如 图11 图11 所示。由 图11 图11 可见：三轴压缩强度 <math id="M17"><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">s</mi></mrow></msub></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682561&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682575&type= 2.87866688 3.72533321 随温度的增加而减小。这是由于高温处理会使试样内部产生损伤，而温度的增加会加剧高温损伤，在试样内部产生更多的微裂纹；在三轴压缩荷载作用下，FC-500内部的水泥基体骨架更易破碎坍塌，导致试样峰值荷载减小。采用线性回归分析方法对试验结果进行拟合，拟合结果见 图11 图11 。由 图11 图11 可知：在0 MPa和0.5 MPa围压作用下，静态三轴压缩强度与温度具有良好的线性关系；在0.3 MPa和0.8 MPa围压作用下，拟合结果与试验结果的拟合度较小。因此，不能简单认为二者之间具有线性变化关系，高温损伤对 <math id="M18"><msub><mrow><mi>σ</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">s</mi></mrow></msub></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682580&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=43682577&type= 2.87866688 3.72533321 的影响机理有待深入研究。 由3.1节可知FC-500峰后应力-应变曲线不受围压影响，基于此，对相同高温处理后的FC-500试样峰后应力水平偏离情况进行统计，探究高温处理对试样峰后应力-应变曲线的影响，统计结果如 图12 图12 所示。计算可得，经25、100、200以及300 ℃高温处理后的FC-500峰后应力水平的折减系数分别为0.836、0.922、0.986以及0.970。随着温度的升高，折减系数呈上升趋势。由此可见，随着温度的升高，FC-500试样峰后应力-应变曲线越接近理想弹塑性模型。 (a) 25 ℃ ；(b) 100 ℃ ；(c) 200 ℃；(d) 300 ℃ 3.4 　加载速率的影响 2 FC-500试样在不同加载速率下应力-应变曲线如 图13 图13 所示。在不同加载速率的三轴荷载作用下，FC-500的应力-应变曲线形态与3.1节所述一致。但三轴压缩强度随着加载速率增加而增加，见 图14 图14 。 4 结论 1 1) 在低围压作用下，FC-500以剪切破坏为主；随着围压的增加，FC-500在剪切裂缝发展过程中有局部压溃现象；而在高围压作用下，FC-500主要以压溃破坏为主。 2) FC-500三轴压缩应力-应变曲线在峰值荷载前表现为弹塑性特征，在峰值荷载后表现出屈服变形特征。 3) FC-500三轴压缩强度随围压和加载速率的增加而增加，随作用温度的增加而减小； 4) 在保守情况下，采用折减系数法可将FC-500峰后应力-应变曲线简化为理想弹塑性模型的屈服平台，且折减系数随作用温度的增加呈上升趋势。 参考文献 刘志春 , 李文江 , 朱永全 , 等 . 软岩大变形隧道二次衬砌施作时机探讨 [J]. 岩石力学与工程学报 , 2008 , 27 ( 3 ): 580 - 588 . 软岩大变形隧道二次衬砌施作时机探讨 LIU Zhichun , LI Wenjiang , ZHU Yongquan , et al . 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