不同再生细骨料取代率下的再生混凝土 单轴受压本构关系

为研究不同再生细骨料取代率的再生混凝土单轴受压本构关系,进行了再生细骨料取代率为0、30%、50%、100%的再生混凝土的单轴受压试验,并获得应力-应变试验全曲线,分析了再生细骨料取代率对抗压强度、弹性模量、峰值应变和极限应变的影响规律,并通过拟合得到再生混凝土弹性模量、峰值应变及应力-应变全曲线的计算表达式。研究表明,随着再生细骨料取代率增大,再生混凝土的抗压强度、弹性模量呈下降趋势,而峰值应变和极限应变增大;再生混凝土的应力-应变全曲线形状与普通混凝土相似,基于过镇海模型拟合得到的再生混凝土应力-应变全曲线与试验全曲线吻合较好。     

废弃玻璃细骨料混凝土单轴受压应力-应变全曲线试验研究

完成了废弃玻璃细骨料混凝土的单轴受压应力-应变全曲线试验,研究了取代率对再生玻璃细骨料混凝土的应力-应变全曲线形状和抗压强度、峰值应变、弹性模量的影响。研究结果表明,废弃玻璃细骨料混凝土的立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、弹性模量随着取代率的不断增加而不断减小,但峰值应变却不断增大;基于试验数据,拟合得到了废弃玻璃细骨料混凝土的应变-应变关系曲线表达式。     

高温后再生混凝土单轴受压应力-应变关系试验研究

利用废弃混凝土经机械破碎后制成的再生粗、细骨料,制作168个不同再生粗、细骨料取代率尺寸为100mm×100mm×300mm的再生混凝土试件,经历20～800℃作用后进行单轴受压应力-应变全曲线试验,分析了不同再生粗、细骨料取代情况和经历温度对再生混凝土峰值应力、峰值应变、弹性模量、泊松比和单轴受压应力-应变全曲线的影响。结果表明：相同温度作用后,随着不同再生骨料取代率的增加,峰值应变增大,弹性模量减小,单轴受压应力-应变曲线峰值应力减小,峰值应变增大,脆性增大;随着经历温度的升高,峰值应变与泊松比先降后增,并在温度400℃后增幅最大,而峰值应力与弹性模量均持续减小,应力-应变曲线渐趋扁平,与横轴包围面积显著减小;再生粗、细骨料单独掺入对混凝土受力性能的影响比较一致,同时掺入时性能退化较快。通过回归分析,建立各组再生混凝土试件单轴受压分段式应力-应变本构方程。     

混凝土弹性模量预测试验研究

弹性模量是混凝土最基本力学性能指标,目前弹性模量预测的方法很多,但都有其不足之处.为了能够对混凝土弹性模量进行比较准确的预测,对5种不同骨料体积比的混凝土进行了弹性模量试验,并将试验结果与Voigt法、Reuss法、广义自洽法、Mori-Tanaka方法、三相复合圆法和连续统计法计算的结果进行比较,得出不同的方法都有其...     

废砖大骨料堆石混凝土内部破坏特征研究

对废砖大骨料堆石混凝土进行试验研究,分析了混凝土抗压强度特点和应力-应变关系,着重分析了混凝土内部破坏特征。研究结果表明,堆石混凝土的抗压强度与骨料的强度有着密切关系,废砖大骨料堆石混凝土的强度偏低,应力-应变关系曲线与普通混凝土的曲线形状相近,弹性模量偏小。混凝土在受压过程中,破坏形式多样化,大骨料的强度和表面粗糙程度影响内部破坏型式,粗略分为三种类型,分别是废砖-混凝土单裂缝混合破坏、废砖-混凝土多裂缝混合破坏和砖骨料大面积破坏。     

粗骨料形状对混凝土力学性质的影响

混凝土是一种力学行为复杂的多相复合材料。通过PFC2D模拟,对四种不同形状粗骨料混凝土试件的应力-应变曲线,破坏形态及破坏过程中的能量变化进行对比分析。结果表明:混凝土单轴受压开裂裂缝都是绕骨料产生的,粗骨料本身不发生破坏;混凝土的单轴受压强度与砂浆基质与粗骨料外边缘有效接触面积有关,非圆形骨料较圆形骨料的界面接触面积大抗压强度也高,对应的峰值应变也越大,应力应变曲线下降段也越陡些。     

再生粗骨料取代率对约束再生混凝土动态力学行为的影响

通过箍筋约束再生混凝土棱柱体动态力学性能试验,获取不同再生粗骨料取代率下约束再生混凝土单轴受压动态应力-应变关系全曲线|研究取代率对约束再生混凝土力学和变形性能的影响规律。不同再生粗骨料取代率、体积配箍率或应变率下约束再生混凝土应力-应变曲线形状无明显区别,曲线的上升段基本一致,而下降段差异较为明显。随着再生粗骨料取代率的增加或应变率的提高,下降段曲线随之变陡|箍筋约束在很大程度上可以改善再生混凝土的脆性,随着体积配箍率的提高,下降段曲线明显随之趋于平缓。再生粗骨料取代率对受压峰值应力和极限应变的影响规律不明显|随着再生粗骨料取代率、加载速率或箍筋约束的提高,约束再生混凝土受压峰值应变均随之增大。初步提出受压峰值应变的再生粗骨料取代率影响因子模型。根据初始弹性模量变化规律,提出不同取代率下约束再生混凝土受压初始弹性模量计算公式。     

高温后再生砂浆单轴受压应力-应变关系试验研究

为得到高温后再生砂浆单轴受压应力-应变关系,对72个70.7 mm×70.7 mm×216 mm不同再生细骨料取代率的再生砂浆试件进行单轴受压试验,实测了20~800℃温度作用后试件的应力-应变全曲线,分析了再生砂浆的高温性能,以及再生细骨料取代率和经历温度对再生砂浆峰值应力、峰值应变、弹性模量、泊松比、体积应变和单轴受压应力-应变全曲线的影响。结果表明:不同再生细骨料取代率的砂浆试件高温后的表面颜色均经历灰色、浅红、灰白的过程,温度高于400℃以后开始出现裂缝、掉皮、疏松等现象;再生砂浆试件高温后质量损失率高于普通砂浆试件,温度高于400℃以后各类砂浆试件的质量损失率保持稳定;相同温度下,随着再生细骨料取代率的增加,单轴受压应力-应变曲线峰值应力减小,峰值应变增加,弹性模量减小,脆性更加显著;随着温度的升高,峰值应变逐渐增大,而峰值应力、弹性模量与体积应变临界点对应的应力比均持续减小,应力-应变曲线渐趋扁平。通过回归分析,建立了再生砂浆高温后峰值应力、峰值应变、弹性模量与温度的关系计算式,以及单轴受压分段式本构方程。     

箍筋约束轻骨料混凝土轴心受压应力-应变曲线研究

为研究轻骨料混凝土轴心受压应力-应变曲线,考虑箍筋约束效率的影响,以有效侧向约束应力与非约束轻骨料混凝土强度之比为参数,建立了适用于轻骨料混凝土的峰值应力、峰值应变和下降段代表点计算模型,给出了轴心受压应力-应变曲线峰值点时箍筋实际应力计算方法;根据箍筋约束轻骨料混凝土应力-应变曲线的特点,基于箍筋强度和混凝土强度,通...     

混杂纤维再生混凝土轴压应力-应变关系研究

研究了再生粗骨料取代率、纤维的体积掺量和掺入方式对再生混凝土性能的影响,根据实测应力-应变曲线,计算出了各组试件的压缩韧度指数和弹性模量.结果表明:再生混凝土的抗压强度略低于天然骨料混凝土,掺入纤维可显著提高再生混凝土的抗压强度、韧性和弹性模量;单掺时,对于抗压强度和弹性模量,玻璃纤维、PVA纤维的最佳掺量分别为0.4...     

The effect of micro-structural uncertainties of recycled aggregate concrete on its global stochastic properties via finite pixel-element Monte Carlo simulation

In this paper, the effect of micro-structural uncertainties of recycled aggregate concrete (RAC) on its global stochastic elastic properties is investigated via finite pixel-element Monte Carlo simulation. Representative RAC models are randomly generated with various distribution of aggregates. Based on homogenization theory, effects of recycled aggregate replacement rate, aggregate volume fraction, the unevenness of old mortar, proportion of old mortar, aggregate size and elastic modulus of aggregates on overall variability of equivalent elastic properties are investigated. Results are in a good agreement with experimental data in literature and finite pixel-element method saves the computation cost. It is indicated that the effect of mesoscopic randomness on global variability of elastic properties is considerable.     

再生骨料高性能混凝土收缩徐变对比试验研究

用不同粗骨料(石灰石碎石、再生粗骨料)、细骨料(河砂、人工砂、再生细骨料)两两相组合,共配制6组高性能混凝土进行对比试验,测试抗压强度、弹性模量、收缩和徐变4个性能指标并进行显著性分析。结果表明,骨料类型对高性能混凝土抗压强度的影响不明显,但对弹性模量、收缩和徐变性能都有显著影响。粗骨料对弹性模量和收缩性能的影响较为显著,细骨料对徐变的影响较为显著。再生粗骨料混凝土收缩、徐变早期发展较慢,而中后期的发展速度明显快于普通混凝土;再生细骨料混凝土收缩、徐变的发展速度始终远快于普通混凝土。在此基础上,提出了考虑粗、细骨料类型和骨料种类的高性能混凝土收缩和徐变的预测模型。     

粗骨料的粒径对高强混凝土力学性能的影响

试验研究了粗骨料的最大粒径对高强高性能混凝土的强度及弹性性能的影响,结果表明,粗骨料在高强混凝土中存在最大粒径效应,高强混凝土弹性模量随粗骨料粒径的增大而增大,并在25mm处取得最大值,各组高强混凝土应力-应变曲线的上升段更接近于直线。     

粗骨料对高强高性能混凝土的影响

该文研究了石灰石碎石、破碎卵石、玄武岩碎石三种不同粗骨料及粗骨料的体积含量对高强高性能混凝土工作性和强度的影响。结果表明:粗骨料为玄武岩的混凝土工作性最好。粗骨料的体积含量越小,新拌混凝土的工作性越好。混凝土中粗骨料体积含量对混凝土后期强度无影响。混凝土的弹性模量在粗骨料体积含量为45%时最大。     

Three-scale stochastic homogenization of elastic recycled aggregate concrete based on nano-indentation digital images

In this paper, three-scale stochastic elastic finite element analyses are made for recycled aggregate concrete (RAC) based on nano-indentation digital images. The elastic property of RAC contains uncertainties across scales. It has both theoretical and practical values to model and predict its mechanical performance. Based on homogenization theory, effective stochastic elastic moduli of RAC at three different scales are obtained using moving window technique, nano-indentation digital images, and Monte-Carlo method. It involves the generation of a large number of random realizations of microstructure geometry based on different volume fraction of the inclusions and other parameters. The mean value, coefficient of variation and probability distribution of the effective elastic moduli are computed considering the material multiscale structure. The microscopic randomness is taken into account, and correlations of RAC among five phases are investigated. The effective elastic properties are used to obtain the global behavior of a composite structure. It is indicated that the response variability can be considerably affected by replacement percentage of recycled aggregates.     

轻骨料混凝土弹性模量预测的数值方法

提出了轻骨料混凝土弹性模量预测的快速傅里叶变换法。将轻骨料模拟成多边形,引入周期性边界条件,将轻骨料分布到正方形区域中而重构轻骨料混凝土细观结构。通过划分网格,等距离选取像素点,利用快速傅里叶变换法获得轻骨料混凝土弹性模量的数值解。通过与文献中的试验结果对比,证实该数值方法具有较高的精度。基于模拟结果,分析了最大轻骨料粒径、界面层厚度和界面弹性模量对轻骨料混凝土弹性模量的影响。数值结果表明,这三个因素的影响处于同一个数量级,在6%~10%之间。     

再生大骨料混凝土单轴受压本构关系

对4组不同堆石取代率的再生大粒径骨料(粒径为80~150mm)自密实混凝土进行了单轴受压试验,测得其承载力,并绘制应力-应变曲线.研究结果表明,再生大骨料自密实混凝土棱柱体轴心受压应力-应变关系曲线基本接近直线,其比例极限和强度极限接近,只有微小的塑性变形,破坏呈突发式纵向破坏.     

基于2D随机骨料模型的C80混凝土参数分析

利用DIGIMAT和ABAQUS联合建立细观混凝土2D随机骨料模型,模拟了粗骨料的分布、形状、含量以及界面过渡区性能、孔隙率对C80高强度混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量和劈裂抗拉强度的影响,并将模拟结果与各参数对低强度混凝土的影响进行比较。结果表明:粗骨料的分布模式对混凝土的基本力学性能几乎没有影响,不同分布形式下混凝土立方体抗压强度最大相对误差为4.18%; 不同形状的粗骨料对混凝土力学性能有着不同的影响,圆形和椭圆形状粗骨料的模拟结果与试验值更为接近; 不同骨料含量下混凝土立方体抗压强度呈现出先减小后增大的趋势,轴心抗压强度则是先减小后增加再减小,劈裂抗拉强度在粗骨料含量为33%时达到最大值4.61 MPa,之后便逐渐降低; 随着孔隙率的增加,混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量均逐渐减小,劈裂抗拉强度在孔隙率为1.5%时降低较多,孔隙率为2%时有所上升。     

大流动性再生粗集料混凝土配合比设计方法

采用相同砂浆体积(EMV)方法配制再生粗集料混凝土,可节省水泥及细集料的用量,其强度及弹性模量与对比天然集料混凝土(NAC)相近,但由于新拌砂浆含量小而使其流动性能变差.给出了EMV方法的改进方法及具体设计步骤,并应用该改进方法配制2种不同来源再生粗集料的大流动性再生粗集料混凝土(FRAC),测定其坍落度、干湿表观密度、立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量.结果表明:采用改进EMV方法可配制出满足和易性要求的FRAC,而且与传统方法配制的FRAC相比,其各项性能指标更接近对比NAC.