骨料取代率对改性珊瑚混凝土的力学性能及本构关系研究

随着海洋资源的开发和建设,利用珊瑚骨料制备混凝土已在岛礁工程中得到广泛应用。最近的几年内,有关珊瑚骨料混凝土的基本特性、力学性能和耐久性的研究已取得一定的成果,同时制备工艺也在不断优化。但由于珊瑚骨料特殊的生物成因,其通常疏松多孔、表面粗糙、形状不规则、附着多种盐离子,这些特性会影响混凝土的工作性能。因此,研究者们主要针对优化珊瑚骨料混凝土性能进行不断的尝试,发现了多种珊瑚骨料混凝土改性技术。珊瑚混凝土虽然很早就投入生产使用,但是珊瑚集料在混凝土制备过程中表现出一些缺陷:如颗粒强度不如石英砂,导致制备的混凝土强度等级低,不能满足更高的工程要求;渗透性高、孔隙多的特性导致珊瑚混凝土抗渗能力低于普通混凝土,内部钢筋受腐蚀速度快,耐久性不佳,同时也对骨料与钢筋结合能力方面造成了影响。本实验研究目的旨在探究骨科取代率对改性珊瑚混凝土力学性能及本构关系的影响。通过设置对照组、不同粗骨料取代率和纤维掺量的试验组，重点分析骨料取代率和纤维掺量对抗压强度、抗折强度、弹性模量等基本力学性能的影响机理，以及孔隙率、骨料分布、破坏机理和应力应变本构关系等方面的变化，使珊瑚混凝土能够更好地应用于海洋工程等特殊环境中，满足高层次混凝土结构设计需求。

珊瑚砂                珊瑚骨料              纤维（PPF）

2.1 珊瑚混凝土的基本力学性能

制备多个150*150*300 mm试件进行抗压、劈裂抗拉、弹性模量测试，弹性模量压到极限强度35%左右停止抗压测试。制备多个100*100*400 mm试件，做完抗折力学测试后剖切成100*100*100 mm试件进行抗压测试，与标准尺寸试件做换算系数。测试珊瑚混凝土基本物理力学性能及转换系数差异，并作为后续实验的对照组。

2.2  纤维和骨料取代率对强度影响机理

按照一定骨料取代率梯度取0（对照组）、30%、60%、100%（无粗骨料，全珊瑚砂）的A₀、A₁、A₂、A₃四组， 参考 GB/T 50081—2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》对试件进行立方体抗压、轴心抗压、抗折强度等试验。之后在原本试验基础上对不同取代率试验组掺加体积率为1.5%的聚丙烯纤维，对试件再次进行立方体抗压、轴心抗压、抗折强度试验。最后参照GB/T 7714-2015《骨料对珊瑚混凝土力学性能的影响》和GB/T 7714-2015《纤维增强高强珊瑚混凝土力学性能试验研究》进行对比分析，研究骨料取代率对自身混凝土强度及改性混凝土强度的影响机理。

2.3 孔隙率、骨料在混凝土中的分布分析

运用CT扫描技术对珊瑚混凝土样品的多层断面进行扫描，对获得的二维平面图像用Avizo图形处理软件进行三维重构。最后，基于三维孔隙网络模型的重建，对珊瑚混凝土孔隙率和骨料分布特征进行了统计分析。

2.4 珊瑚混凝土的破坏机理分析

根据JGJ/T 12—2019《轻骨料混凝土应用技术标准》与JGJ 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》中混凝土配合比设计的相关规定，并参考已有文献[10-16]，采用MTS试验机对立方体试件与圆柱体试件进行准静态单轴压缩试验，得到试件的全应力-应变（σ-ε）曲线；利用MTS试验系统配备的传感器和引伸计，使用位移控制加载方式，加载应变率为10^-5s^-1，得到试件的受压荷载与变形，根据表面观测和图像分析来进一步研究得出破坏机制及机理。

2.5 应力应变本构关系研究

应力-应变全曲线试验采用YEW-5000kN高刚度电液伺服压力试验机，破坏前按照等应力方式单调加载，试件破坏后按位移进行等应变控制加载，破坏前后的加载速度分别为0.5~1.0kN/s和0.5mm/min。测量系统由标距为50mm的YWC-5型位移计，QLLF-500T型荷载传感器连接计算机和DHDAS动态采集分析系统组成，并在两相邻面中心位置粘贴胶基式应变片，测量和记录珊瑚混凝土变形、开裂、裂缝发展至破坏的全过程。

美国早在二战期间就对珊瑚混凝土进行了研究，西太平洋岛屿上的军事基地就采用了珊瑚混凝土替代普通硅酸盐混凝土修建机场跑道和军用建筑。20世纪50年代到60年代，Dempsey 和 Narver发表了关于珊瑚混凝土加工、配合比的研究报告，对采用珊瑚混凝土建造的建筑物进行了评测。20世纪70年代，我国也开始利用珊瑚集料来拌制混凝土，虽然我国起步较晚，但随着海岛建设的增多，对于珊瑚 混凝土的研究应用也开始日益增多。最初的研究主要集中于对珊瑚混凝土的基本力学性能进行探讨，但由于南海区域温度高、湿度大、集料含盐成分多，使得早期的珊瑚混凝土强度等级均小于C30，不能满足工程的要求。后续的研究虽然增强了混凝土强度等级，但在抗渗、耐久性、结构性能上与普通石英砂混凝土存在的差距依然严重制约着我国对南海的大规模开发建设。因此，目前对珊瑚混凝土的研究已经从原有的基础性能方面转为改变、提升其工程性能方面，从而满足岛礁建设更高的需求，但强度设计理论基础、骨料影响规律及应力-应变本构关系研究仍未得到充分关注和重视。

3.1  改性对珊瑚混凝土力学性能及本构关系的研究现状及发展动态

    目前国内大多数研究主要针对珊瑚混凝土力学及耐久性能,对珊瑚混凝凝土的改性研究相对较少。珊瑚混凝土由于其多孔性和化学成分（主要成分为CaCO₃），导致其存在脆性大、韧性差和耐久性差等问题。掺入纤维是改善混凝土力学性能的有效方法之一。当前对珊瑚混凝土的改性措施主要有剑麻纤维、碳纤维(CFs)、玄武岩纤维(BFs)和聚丙烯纤维(PPs)。

    早在2014年7月，王磊,熊祖菁,刘存鹏,李泉龙就通过研究不同掺量的聚丙烯纤维对珊瑚混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度、弹性模量的影响, 对比没有掺入纤维与掺入纤维后珊瑚混凝土的破坏形态异同。得出结论为聚丙烯纤维的加入使抗压、劈裂抗拉强度以及抗折强度都得到不同程度的提高, 在一定范围内, 当纤维掺量为2kg/m3时, 抗压与劈裂抗拉强度增长率分别提高6.3%和16.5%, 抗折强度最高达到4.5MPa, 并且聚丙烯对珊瑚混凝土劈裂抗拉强度增强效果比抗压强度显著。聚丙烯纤维珊瑚混凝土弹性模量值低于普通混凝土, 却高于轻骨料混凝土。

2014年8月王磊，邓雪莲，王国旭针对珊瑚混凝土强度低和氯盐含量高的缺点,研究了碳纤维掺量为0 kg/m3和2 kg/m3,水灰比分别为0.33、0.4和0.47的碳纤维珊瑚混凝土在龄期为3、7、14、21、28 d时的立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量和劈裂抗拉强度。试验结果表明碳纤维的添加对碳纤维珊瑚混凝土的弹性模量和劈裂抗拉强度均有一定幅度的提高,对立方体抗压强度和轴心抗压强度的影响不大;碳纤维珊瑚混凝土破坏时,碳纤维的强度未充分发挥;水灰比对碳纤维珊瑚混凝土的各项力学性能影响很大,0.4的水灰比为碳纤维珊瑚混凝土的最优水灰比。（研究参考如下图列表）

表1不同碳纤维掺量珊瑚混凝土试件轴心抗压强度

表2不同碳纤维掺量珊瑚混凝土弹性模量和抗折强度平均值

2014年11月，王磊所带领的项目组通过研究不同剑麻纤维掺量下珊瑚混凝土力学性能的变化规律以及在剑麻纤维掺入下珊瑚混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度及其微观结构,确定剑麻纤维的最佳添加量。而试验结果表明,剑麻纤维的掺入对珊瑚混凝土立方体抗压强度的影响很小,掺量3~4.5 kg/m3的剑麻纤维可以显著提高珊瑚混凝土的抗折强度及劈裂抗拉强度,剑麻纤维的掺入可以改善珊瑚混凝土的脆性,使其破坏时表现出良好的延性。（研究参考如下图所示）

抗折强度增幅随剑麻纤维掺量的变化   立方体抗压强度增幅随剑麻纤维掺量的变化

2016年8月王磊、易金、邓雪莲等采用天然珊瑚碎屑作为粗骨料,研究在水灰比为0.4的条件下不同掺量的碳纤维、聚丙烯纤维和剑麻纤维珊瑚混凝土的基本力学指标。得出结论随着纤维掺量的增加,珊瑚混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量均呈现先增加后减小的趋势,总体来看,最优碳纤维掺量为2 kg/m3,最优聚丙烯纤维掺量也是2 kg/m3,最优剑麻纤维掺量为4.5kg/m3。当掺入纤维过量时,珊瑚混凝土分散性降低,从而增加浆体薄弱界面,无法发挥其增强、增韧的效应反而使其强度有所下降。纤维材料能明显改善珊瑚混凝土的脆性,增加韧性,使其抗折性能显著提高,改变珊瑚混凝土的破坏形态,试件破坏时依然能保持良好的整体性。

碳纤维（CFs)              剑麻纤维               聚丙烯纤维(PPs)

2016年刘存鹏等通过微观研究发现，掺入珊瑚混凝土中的剑麻纤维具有亲水性，会吸收混凝土拌和过程中珊瑚砂孔隙中储存的水分，产生珊瑚砂石-剑麻纤维-水泥石耦合作用区，增强了整体的延展性。

2019年7月易金在《聚丙烯纤维增强珊瑚混凝土抗冲击性能试验研究》中得出结论掺入低弹模的 PPs可以有效地降低珊瑚混凝土的脆性,延缓冲击裂缝的形成和开展;进而增强珊瑚混凝土的抗冲击性能。在一定范围内,随着聚丙烯纤维掺量的增加,初裂冲击次数和破坏冲击次数均呈递增趋势,珊瑚混凝土初裂和破坏时吸收的能量逐渐增大。过多的聚丙烯纤维在珊瑚混凝土基体中不易均匀分散;并使界面过渡区孔隙率与缺陷增多,增强效果逐渐降低。（实验结果如下图所示）

不同掺量聚丙烯纤维珊瑚混凝土抗冲击破坏形态

同时为了给纤维增强珊瑚混凝土应用于结构设计与分析提供依据。

2020年Liu 等进行了 CFs 增强珊瑚混凝土单轴受压本构关系的研究，本研究旨在研究碳纤维增强珊瑚混凝土（CFRCC）的轴向应力-应变行为。研究的变量包括混凝土强度和CFs用量（水泥重量的0.0%、0.3%、0.6%、1.0%、1.5%、2.0%）。试验结果表明，碾压混凝土的破坏过程可分为四个阶段：线弹性阶段、裂缝稳定发展阶段、裂缝不稳定发展阶段和下降阶段。珊瑚混凝土的峰值应变、弹性模量、延性和轴压韧性比低于普通混凝土，可以通过添加碳纤维来提高。CF的加入也增加了珊瑚混凝土的峰值应力、残余应力和极限应变。基于试验结果，提出了混凝土碾压混凝土的经验分段本构模型和损伤本构模型。所提出的本构模型可以有效地预测CFRCC和无CFs珊瑚混凝土的应力-应变行为。

2020年Lin等又通过试验研究了碳纤维对碳纤维增强珊瑚混凝土力学性能和微观结构的影响。考虑混凝土强度等级（C20、C30、C40）和碳纤维混凝土含量（0.0%、0.3%、0.6%、1.0%、1.5%、2.0%）作为变量，设计了18种碳纤维混凝土混合料，共浇筑了414个试件。通过试验获得了碾压混凝土的立方体抗压强度、轴压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量和泊松比。此外，还通过X射线衍射仪、数字显微镜和扫描电子显微镜（SEM）观察了珊瑚聚集体（CA）和CFRCC的微观结构。实验结果表明，碳纤维的加入可以提高混凝土的抗压强度和劈拉强度。CF的最佳含量为粘合剂重量的约1.5%。然而，CF对弹性模量和泊松比的影响并不显著。此外，微观结构研究表明，CA具有多孔结构，界面过渡区（ITZ）不是CFRCC中的薄弱区。扫描电镜还观察到，CFRCC中的CF有两种失效模式，即纤维拔出和纤维断裂。

2021年Lin等通过研究微纤维( 碳纤维和玄武岩纤维 )和宏观纤维(塑料钢纤维)对珊瑚混凝土力学性能的影响。以碳纤维( CFs )、玄武岩纤维( BFs )和塑料钢纤维( PSFs )为变量设计了192个试件。通过试验研究了混杂纤维增强珊瑚混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和弹性模量。结果表明,三种纤维均能改善珊瑚混凝土的力学性能。宏观裂纹形成前,宏观纤维主效应对阶段产生积极影响,宏观纤维主效应对宏观裂纹出现后阶段产生积极影响。微纤维和宏观纤维的混合添加可以进一步提高力学性能。当掺入最佳混杂纤维掺量( CFs 0.15 % , BFs 0.15 % , PSF4 kg / m3 )时,立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和弹性模量可分别提高11.2 %、25.5 %、14.1 %和8.5 %。

碳纤维（CFs)           玄武岩纤维(BFs)             塑钢纤维(PSFs)

2021年Fu 等基于玄武岩纤维增强珊瑚骨料混凝土（BFRCAC）的动三轴试验结果，建立了BFRCAC的动态莫尔-库仑（M−C）、霍克-布朗（H–B）和德鲁克-普拉格（D–P）强度标准。结果表明，BFRCAC的动强度随应变速率和围压的增加而增加。使用M−c强度准则计算的BFRCAC的内聚力c随着应变速率的增加而增加，而内摩擦角θ随着应变速器的增加而减小。H–B强度准则的参数m随着应变速率的增加而减小。使用D–P强度标准计算的BFRCAC的内聚力cDP和内摩擦角θDP的变化与c和θ的变化一致。通过对最小平均标准差失配的比较，动态H–B强度准则显示出更高的计算精度。

3.2 骨料取代率对珊瑚混凝土力学性能及本构关系的研究现状及发展动态

2018年陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室的吴家文，马林建，孔新力等以珊瑚砾石、珊瑚砂为粗、细骨料,并拌和海水、水泥制备全珊瑚混凝土.利用分离式霍普金森杆(SHPB)系统进行应变率为30.12～143.32s-1的冲击加载试验,获得全珊瑚混凝土试件的动态单轴压缩应力-应变曲线,并研究了其动态强度增长、能量耗散、破坏模式及破碎分形的应变率效应.结果表明:全珊瑚混凝土试件动态强度增长因子(DIF)与应变率的0.5次方呈线性正相关,且高于同等级普通硅酸盐混凝土;全珊瑚混凝土试件总应变能、弹性能和耗散能均与应变率呈线性正相关,耗散能比率随总应变能增加而增大;不同于普通混凝土胶结面的破坏形态,全珊瑚混凝土试件的破裂面往往贯穿于珊瑚骨料;全珊瑚混凝土试件破碎分形维数与其对数应变率呈线性正相关,利用分形维数可定量表征全珊瑚混凝土的破碎程度。

全珊瑚混凝土试件峰值点的能量关系曲线

2019年梁宇涵为研究海洋环境下海水拌合珊瑚砂混凝土的轴压性能,以细骨料取代率、拌合用水种类、后期放置位置以及海洋环境侵蚀时长为变化参数,设计并制作了11种配方的混凝土圆柱体试块共123个,观察了各配合比试块在海洋环境暴露前后表观现象变化,随后采用RMT-301岩石与混凝土力学试验系统对其进行了单调静力加载试验。观察暴露试验后试块破坏过程及最终破坏形态,得到了混凝土塌落度、加载全过程应力-应变曲线、峰值应力、峰值应变、位移延性以及能量耗散等特征点参数,并详细分析了各变化参数对海水珊瑚砂混凝土工作及力学性能影响规律,最后通过软件拟合得到珊瑚砂混凝土应力应变曲线表达式。综合各项研究可以看到,取代率为30%珊瑚砂混凝土最有可能应用于工程实际，此实验不仅为海洋环境下岛礁建设工程新材料开发应用提供合理建议，同时为后续海洋骨料混凝土规范编写提供基本参考。

2019年岳承军，余红发等通过掺加剑麻纤维和使用碱式硫酸镁水泥(Basic magnesium sulfate cement,BMSC)两种方法提高全珊瑚海水混凝土(Coral aggregate seawater concrete,CASC)的冲击强度和韧性。试验采用直径为75 mm的分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson pressure bar,SHPB)得到CASC在四个应变率下的冲击压缩力学性能。结果表明:CASC具有明显的应变率硬化效应,当应变率在56～137 s-1范围内时,综合应用碱式硫酸镁水泥和剑麻纤维的CASC的动态增强因子(DIF)是普通硅酸盐水泥CASC的1.19～1.29倍;剑麻纤维和BMSC对CASC均具有增韧作用,综合应用两者后在四个应变率下CASC的韧性指数分别提高了2.24倍、1.86倍、1.35倍、1.18倍;在掺加剑麻纤维(含量3 kg/m3)或使用BMSC后,CASC的冲击抗裂性能均有增强,综合应用剑麻纤维和BMSC比单独使用其中一种增强效果更佳。

CASC冲击压缩应力-应变曲线

2020年余大鹏，易金，宋兆萍等为研究珊瑚粗骨料粒径对珊瑚混凝土力学性能的影响,开展0.50,0.40和0.33共3种水灰比(w/c)条件下,5～10,5～20 mm和5～31.5 mm连续级配的珊瑚混凝土力学性能试验研究。研究表明:新拌全珊瑚混凝土流动性受骨料粒径影响显著,受条状、树枝状骨料占比的增加影响,骨料粒径越大流动性越差,主要原因是,其咬合互锁作用不利于骨料的翻转,降低了新拌珊瑚混凝土流动性;粒径大小对于珊瑚混凝土破坏过程存在一定影响,主要表现为破坏面处骨料贯穿破坏数量,但最终破坏形态差距并不明显;较大粒径珊瑚骨料有利于增强低水灰比条件下珊瑚混凝土抗折强度,不规则排列的珊瑚碎屑条状特性颗粒在水泥砂浆强度较低时表现出一定的桥接能力,随着水泥砂浆强度提高,其增强效果逐渐降低。（详细如下表所示）

不同水灰比各粒径抗折强度值          不同水灰比各粒径抗压强度值

2020年11月苏晨，麻海燕，余红发等研究了经冲刷的鹿角状珊瑚、轻质珊瑚礁和重质珊瑚礁作为粗骨料对珊瑚混凝土力学性能的影响。结果表明:鹿角状骨料对珊瑚混凝土立方体和棱柱体抗压强度的提高作用最显著,其次是重质珊瑚礁骨料,最后是轻质珊瑚礁骨料;珊瑚混凝土90d与28d立方体抗压强度具有正相关性,棱柱体抗压强度随立方体抗压强度增大而线性增大,与骨料种类无关;珊瑚混凝土棱柱体峰值应变随峰值应力增大而对数增大,应力–应变曲线方程以及棱柱体的受压破坏形态都不受珊瑚骨料种类的影响。

珊瑚混凝土轴压强度与立方体抗压强度的关系

2022年7月宁作君，郑秀梅，杨海巍为研究南海海域珊瑚骨料取代率、骨料类型及拌和用水对珊瑚骨料混凝土立方体抗压强度的影响,在固定水胶比0.5、砂率33%的常规配合比条件下进行试验研究,结果表明:珊瑚骨料的轻质多孔及表面特性具有双面作用,既能增加界面啮合力提高早期强度,又因珊瑚低强度导致后期强度不高;海水拌和对混凝土的早期强度有明显的增强作用,骨料类型与取代率对混凝土的抗压强度影响不大,破碎珊瑚骨料及100%取代率建议为优选。（准确数据如下图所示）

珊瑚骨料混凝土抗压强度对比数据

2023年彭再晓通过浇筑不同强度等级的全珊瑚混凝土试件，研究了全珊瑚混凝土在不同珊瑚骨料占比、水灰比和孔隙率下的力学性能。得出结论随着骨料占比、水灰比和孔隙率的减少，全珊瑚混凝土的立方体抗压强度明显增加；珊瑚骨料占比、水灰比和孔隙率与珊瑚混凝土抗压强度的线性拟合均较好，水灰比对抗压强度的影响较大；在抗折试验中，骨料占比的影响占优，水灰比次之，孔隙率最小。并基于弹性模量试验结果，对现有公式修正，提出了全珊瑚混凝土弹性模量-抗压强度关系表达式，为全珊瑚混凝土力学性能之间的换算提供一定的技术指导。

2024年2月杨露通过实验探索粗骨料粒径对珊瑚混凝土的静态抗压抗拉强度的力学规律及动态劈裂力学性能,分析了珊瑚混凝土的能量演化规律及破坏形态,再结合DIC技术对掺入不同粒径的粗骨料珊瑚混凝土的裂纹扩展情况进行研究。首先采用RMT-150实验机,结合材料力学相关的知识,得到了珊瑚混凝土的物理参数。对比分析了珊瑚混凝土的静态抗压抗拉强度及破坏特征。实验结果表明:区分粗骨料粒径的珊瑚混凝土具有早强特点。粗骨料粒径为5～10 mm时珊瑚混凝土的抗压抗拉强度达到最佳。随着粗骨料粒径的增大,珊瑚混凝土的抗压抗拉强度均呈现出先增大后减小的趋势。

2024年2月王冬冬，张文清为了探究粗骨料粒径对珊瑚混凝土的静态力学性性能，采用RMT-150实验机结合材料力学相关知识，对连续级配粗骨料粒径为5～16mm(J0)及单一级配粗骨料粒径为5～10mm(J1)、10～16mm(J2)、16～20mm(J3)和20～25mm(J4)进行静态抗压抗拉试验，并且对比分析实验结果，探究不同粗骨料粒径珊瑚混凝土的力学性能。研究结果表明：粗骨料粒径为5～10mm的时候珊瑚混凝土的抗压抗拉强度达到最佳，随着骨料粒径的增大，珊瑚混凝土的抗压抗拉强度呈现先增加后减小的趋势。适当的粗骨料粒径能够提升粗骨料混凝土的静态抗压抗拉强度。（结果如下图所示）

珊瑚混凝土抗拉强度折线图

参考文献：

[1] Li L, Xuan D, Chu S H, et al. Efficiency and mechanism of nano-silica pre-spraying treatment in performance enhancement of recycled aggregate concrete[J]. Construction and Building Materials, 2021, 301.

[2] Zeng W, Zhao Y, Zheng H, et al. Improvement in corrosion resistance of recycled aggregate concrete by nano silica suspension modification on recycled aggregates[J]. Cement and Concrete Composites, 2020, 106.

[3] Wang X, Cheng F, Wang Y, et al. Impact Properties of Recycled Aggregate Concrete with Nanosilica Modification[J]. Advances in Civil Engineering, 2020, 2020: 1-10.  

[4]达波,余红发,麻海燕,张亚栋,袁银峰,余强,谭永山,糜人杰. 全珊瑚海水混凝土单轴受压应力-应变全曲线试验研究[J]. 建筑结构学报, 2017, 38(01): 144-151.

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[6]苏晨,麻海燕,余红发,岳承军,张亚栋,梅其泉,沙海洋,刘婷.不同珊瑚骨料对珊瑚混凝土力学性能的影响[J].硅酸盐学报,2020,48(11):1771-1780.

[7]王磊,刘存鹏,熊祖菁.剑麻纤维增强珊瑚混凝土力学性能试验研究[J].河南理工大学学报(自然科学版),2014,33(06):826-830.

[8]王磊,邓雪莲,王国旭.碳纤维珊瑚混凝土各项力学性能试验研究[J].混凝土,2014,(08):88-91+97.

[9]王磊,熊祖菁,刘存鹏,李泉龙.掺入聚丙烯纤维珊瑚混凝土的力学性能研究[J].混凝土,2014,(07):96-99.

[10]宁作君,郑秀梅,杨海巍.南海海域珊瑚骨料混凝土抗压强度试验研究[J].混凝土,2022,(07):188-192.

[11]王冬冬,张文清.粗骨料粒径对珊瑚混凝土力学性能的影响[J].广东建材,2024,40(02):27-29.

[12]岳承军,余红发,麻海燕,章艳,梅其泉,达波.全珊瑚海水混凝土动态冲击性能试验研究[J].材料导报,2019,33(16):2697-2703.

[13]吴家文,马林建,孔新立,罗棕木,段力群.冲击荷载下全珊瑚混凝土动力特性[J].建筑材料学报,2020,23(03):581-588.

[14]余大鹏,易金,宋兆萍,申妮,张继旺,安邦国.骨料粒径对珊瑚混凝土力学性能影响[J].华东交通大学学报,2020,37(04):1-6.

[15]彭再晓.骨料对全珊瑚混凝土力学性能的影响[J].洛阳理工学院学报(自然科学版),2023,33(01):39-44.

1. 形成对纤维和骨料取代率对强度影响机理的研究

2. 了解探讨出珊瑚混凝土的破坏机制和破坏模式

3. 得出孔隙率和骨料在混凝土中的分布特色

4. 有效减少工程材料消耗和提高混凝土的抗压能力

5. 提出纤维珊瑚混凝土的应力-应变关系本构模型

2.拟解决的问题

① 通过实验掌握不同骨料取代率对不同纤维掺量的珊瑚混凝土抗压和抗折、劈裂抗拉、弹性模量等基本力学性能的影响及规律。

② 不同粗骨料取代率对珊瑚混凝土和改性珊瑚混凝土提升效果差异分析，骨料、孔隙率分布对影响系数或重要程度。

③ 不同粗骨料取代率对改性珊瑚混凝土破坏机理及应力-应变全曲线关系测量。

3.预期成果

1.得到不同骨料取代率的混凝土强度梯度，不同纤维掺量对不同骨料取代率珊瑚混凝土的性能影响有所区别；

2.掌握珊瑚混凝土强度设计和改性制备技术；

3.骨料取代率对改性珊瑚混凝土力学性能及本构关系；

4.发表中文核心期刊1-2篇。

1.前期准备(2024年5月—2024年6月)

组织团队成员通过网上学习、查找和翻阅文献及资料等方式了解本项目的相关知识，同时反复钻研“再生珊瑚混凝土力学性能及微观结构研究”这个项目，提高组员对研究项目的再认识，调动组员的积极性。

2.中期步骤（2024年7月—2024年8月）

资料整合，对搜集的相关资料进行加工整理，总结经验、发现新问题。

3.后期工作（2024年月—2024年12月）

制定具体的试验方案，购买试验材料，进行试验。试验过程中发现问题并解决问题，同时系统查阅资料与国内外参考文献，整合数据，撰写论文，形成初稿。

4.末期工作（2025年1月—2025年2月）

对试验成果进行分析与总结，对其中发现的问题进行系统化研究和探讨，得出解决方案。同时对项目研究内容进行全方位检验和进一步修正完善，做好项目结题的准备工作。

5.项目结题（2025年3月—2024年4月）

运用所学知识对研究成果进行总结归纳及撰写结题报告及论文，同时准备结题答辩。