再生混凝土柱轴心受压承载力研究

目的研究不同再生粗骨料取代率对再生混凝土短柱承载能力的影响.方法采用人工破碎的方式把废弃混凝土破碎后,参照普通混凝土配合比设计方法,通过改变再生粗骨料的掺入量,配制再生骨料混凝土.对9根再生混凝土柱和3根普通混凝土短柱进行轴心受压试验.结果再生混凝土柱与普通混凝土柱具有相似的破坏机理.再生混凝土柱的承载力随着再生粗骨料掺入量的增加逐渐降低,但降低幅度不大,当再生骨料掺入量为15%时,再生混凝土柱的承载力能达到普通混凝土柱承载力的约94%.结论在掺入量合适的情况下,再生混凝土柱应用实际是可行的.     

再生粗骨料混凝土梁抗剪性能

目的 研究再生粗骨料混凝土梁斜截面的受力变形能力与普通混凝土梁的差异.方法 采用人工破碎的方式把废弃混凝土破碎后,参照普通混凝土配合比设计方法,对5组截面尺寸及配筋率相同,再生粗骨料取代率分别为0、10%、20%、30%、40%的混凝土梁进行抗剪试验.结果 再生混凝土梁与普通混凝土梁的变形和斜裂缝开展情况基本相似,同样具有弹性、开裂、屈服和极限4个阶段,但抗剪极限承载能力存在差异,4种掺入量下再生混凝土梁的抗剪承载力比普通混凝土梁分别下降了1.3%、2.7%、4.8%、8.7%.结论 随着再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土梁的抗剪承载力下降,将实测数据进行回归计算,偏于安全的取α=0.16,结合现行规范,提出了再生混凝土梁的抗剪承载力建议公式.     

掺杂锂渣再生混凝土轴压长柱受压性能试验研究

为了研究掺杂锂渣再生混凝土轴压长柱的受压性能,分别以再生粗骨料替代率、锂渣掺量为变量,设计9个试件进行加载试验。结果表明:掺杂锂渣再生混凝土轴压长柱在加载后的破坏过程、竖向位移、混凝土应变、钢筋应变的变化与普通混凝土轴压长柱相似;伴随再生粗骨料替代率的增加,试件承载力会先提高后降低;伴随着锂渣掺量的增加,试件承载力会不断提高;采用现行规范方法计算掺杂锂渣再生混凝土轴压长柱受压承载力时均具有较大安全储备。     

再生粗骨料混凝土梁抗弯性能研究

目的研究再生混凝土梁正截面受力变形性能和破坏特征与普通混凝土梁的差别.方法参照普通混凝土配合比设计方法配制再生粗骨料混凝土,对4组截面尺寸及配筋率相同,再生粗骨料取代率分别为0、5%、10%、15%的混凝土梁进行抗弯试验.结果再生混凝土梁正截面受力过程中,同样具有弹性、开裂、屈服和极限4个阶段;再生混凝土梁与普通混凝土梁的受弯破坏机理基本相同.在相同条件下,再生混凝土梁的开裂弯矩略小于普通混凝土梁,极限抗弯承载力接近于普通混凝土梁.结论采用现行《混凝土结构设计规范》公式计算再生粗骨料掺入量为5%~15%再生混凝土梁的极限弯矩、开裂弯矩、最大裂缝宽度依然是可行的,但挠度公式需进行调整,乘以1.20倍的系数.     

废弃纤维再生混凝土受压徐变及预测模型

为研究再生粗骨料替代率、废弃纤维体积掺入量对废弃纤维再生混凝土受压徐变破坏时间、徐变变形和徐变度的影响规律,对普通混凝土、再生混凝土和废弃纤维再生混凝土试件在实验室条件下进行了85%、90%和95%应力水平的徐变试验。试验结果表明：随着再生粗骨料替代率的增加,徐变破坏的时间缩短、徐变变形及徐变度增大;随着废弃纤维体积掺入量的增加,徐变变形及徐变度减小,徐变破坏时间增加。废弃纤维的加入能有效缓解再生混凝土受压徐变的破坏程度。在考虑再生粗骨料替代率及废弃纤维体积掺入量的基础上,对ACI209R徐变预测模型进行修正,模型预测结果与试验值吻合较好。     

再生混凝土低矮剪力墙抗震试验及分析

为了研究再生粗骨料和细骨料掺量对剪力墙抗震性能的影响,对5个剪跨比为1.0的再生混凝土低矮剪力墙进行了低周反复荷载试验,包括1个普通混凝土剪力墙、3个再生混凝土剪力墙及1个加配暗支撑的再生混凝土剪力墙.对比分析了各剪力墙的承载力、刚度、延性、滞回特征、耗能能力及破坏特征,并进行了承载力计算.研究表明,掺入再生粗骨料的再生混凝土低矮剪力墙的抗震性能和普通剪力墙相差不多,再生粗骨料的掺量对剪力墙的性能影响不大,再生细骨料的掺量对剪力墙的性能影响稍大,加配暗支撑钢筋的再生混凝土剪力墙抗震性能明显提高.     

再生砖混骨料混凝土柱的小偏心受压性能

通过小偏心受压性能试验对比研究3根的天然骨料混凝土柱和3根同强度全再生砖混骨料混凝土柱,强度分别为C25、C30和C35. 对6根柱进行加载试验,分析再生砖混骨料混凝土柱相比于同强度天然骨料混凝土柱在受力过程、破坏特征、变形能力与承载力等方面的差异. 试验发现,再生砖混骨料混凝土柱在小偏心加载至破坏的过程中,具有与天然骨料混凝土柱相似的3个受力阶段,且符合平截面假定. 与同强度的天然骨料混凝土柱相比,变形较大,但再生砖混骨料混凝土柱的极限承载力略高,原因可能在于两者轴心抗压强度的差异.     

再生混凝土柱抗震性能试验

为了进一步在实际工程中推广应用再生混凝土,进行了8根再生混凝土柱和4根普通混凝土柱的低周反复荷载试验.采用建研式加载方式获得了荷载-位移滞回曲线.试验结果表明:再生混凝土柱的破坏形式、滞回特性、能量耗散、骨架曲线、刚度、承载力与普通混凝土柱相近;在小轴压比时发生延性破坏,在大轴压比时,发生脆性破坏;再生混凝土柱延性比普通混凝土柱差,粉煤灰的掺入可以改善再生混凝土柱的延性,但承载力会降低.总之,再生混凝土柱的抗震性能与普通混凝土相近.     

黏土砖再生粗骨料混凝土短肢抗震墙的试验研究

为了研究黏土砖再生粗骨料混凝土短肢抗震墙的受力和变形性能,设计了2个黏土砖再生粗骨料混凝土短肢墙试件和1个普通钢筋混凝土短肢墙对比试件,试件的尺寸、配筋和轴压比等参数均相同。采用低周反复的加载方式,测试了各试件的受力与变形性能,并对试件的承载力、刚度、延性、耗能能力和破坏形态进行了对比分析。研究结果表明:在相同的配筋和轴压比下,黏土砖再生粗骨料混凝土短肢抗震墙试件比普通混凝土短肢抗震墙试件的承载力有所降低,延性和耗能能力也有所降低,但降低幅度较小;黏土砖再生粗骨料混凝土短肢抗震墙的承载力和变形性能均能满足结构的抗震要求。     

粘土砖再生粗骨料混凝土梁弯曲性能的试验研究

为了研究粘土砖再生粗骨料混凝土梁的弯曲性能及其与普通混凝土梁的差异,设计了2个粘土砖再生粗骨料混凝土梁试件和1个普通钢筋混凝土梁对比试件,3个试件均为简支梁、矩形截面,截面的宽和高分别为150 mm和300 mm,梁的跨度均为3 m,配筋均相同,试验的加载方式也完全相同。再生粗骨料混凝土中粘土砖粗骨料的质量替代率为35%。采用MTS液压伺服系统进行加载,测试了各个试件的受力与变形性能,对钢筋的应变、梁的变形和破坏形态等进行了对比分析。结果表明:在相同条件下,与普通混凝土梁相比,粘土砖再生粗骨料混凝土梁在发生弯曲破坏时,挠度稍大,承载能力和刚度均有一定程度的降低。     

废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱的受压性能

为研究废弃玻璃细骨料对混凝土柱受力性能的影响,对6个普通骨料钢筋混凝土柱和12个废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱进行了静力受压试验。考虑废弃玻璃细骨料取代率、长细比和偏心距3个因素,分析了不同废弃玻璃细骨料掺量对钢筋混凝土柱的破坏形态、极限承载力、轴向位移、跨中挠度、混凝土应变和钢筋应变的影响。不论是轴心受压还是偏心受压,废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱破坏机理均与普通钢筋混凝土柱相似。掺量100%的废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱的正截面承载力较高。废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱的正截面应变符合平截面假定,采用中国相关规范计算试件的极限承载力,并将理论值与试验值进行对比,证明可以采用现行的国家规范对废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱进行正截面承载力计算。研究表明,废弃玻璃细骨料可以100%替代混凝土柱中普通砂,且抗压性能可以满足使用要求。     

圆钢管再生混凝土短柱计算方法

为了对圆钢管再生混凝土短柱的计算公式进行研究,建立了圆钢管再生混凝土轴压短柱有限元模型,并验证了模型的正确性.使用四种规范对13根圆钢管再生混凝土短柱有限元模型进行了计算分析,结果表明:规范ACI(2005)、规范ASIC(2005)和规范AIJ(1997)对于圆钢管再生混凝土轴压短柱的计算结果偏安全,但精确度较低;规范(GB 50936-2014)的计算结果不仅偏安全,而且计算精确度较高,但此规范未考虑骨料取代率的影响.对规范(GB 50936-2014)中的公式进行了修正,提出了修正系数θ,并验证了修正系数的正确性.     

钢筋再生混凝土柱压弯性能的重复荷载试验

为减小尺寸效应影响,了解符合实际工程的钢筋再生混凝土柱压弯性能,进行了4根截面尺寸为600 mm×600 mm、不同再生粗骨料取代率、不同配箍率的钢筋混凝土方形截面柱大偏心受压重复荷载试验,研究了其受压破坏形态、承载力、侧向受弯刚度、钢筋及混凝土应变规律.结果表明:钢筋再生混凝土大偏心受压柱的破坏过程、破坏形态、侧向受弯刚度退化、钢筋和混凝土的应变与普通钢筋混凝土柱的区别不明显.参照现行《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)的相关计算公式,计算钢筋再生混凝土大偏心受压柱承载力,其计算结果与试验结果符合较好.     

再生混凝土配合比设计的试验研究

设计10个混凝土配合比试验,研究了再生骨料吸水率、水灰比、再生骨料取代率对再生混凝土工作性能及强度的影响。通过与普通混凝土试验对比分析认为:符合现行规范要求的再生粗骨料用于配制混凝土是可行的;再生骨料的吸水性能对再生混凝土拌和物的工作性能影响很大,因此,再生混凝土配合比设计时应考虑应用的实际情况等,选用合适的再生骨料掺量,以便获得相应的强度。     

三轴受压状态下再生混凝土强度与变形性能试验研究

为了研究三轴受力状态下再生混凝土强度随再生粗骨料取代率的变化规律,通过RMT-150C对三种强度等级(C20、C30、C40)五种再生粗骨料取代率(0、30%、50%、70%、100%)的混凝土φ50 mm×100 mm圆柱体进行三轴抗压强度压缩试验,分析了不同再生粗骨料取代率对再生混凝土三轴强度、峰值应变以及应力-应变全曲线的影响.试验结果表明:再生混凝土试件与普通混凝土试件的破坏形态相似,但再生粗骨料与普通粗骨料最后的破坏形态差异较大;C20混凝土随再生粗骨料取代率的增大,其峰值应力先增大后减小,且取代率为50%时再生混凝土峰值应力最大,约高于普通混凝土的10%;C30混凝土的平均峰值应力随再生粗骨料取代率的增加,其变化规律不明显,但再生混凝土的平均峰值应力均低于普通混凝土的;C40混凝土平均峰值应力随再生粗骨料取代率的增加而降低,当取代率为100%时,再生混凝土平均峰值应力约低于普通混凝土的15%.在三轴应力状态下,再生混凝土受压应力-应变全曲线的形状与普通混凝土的相似.     

单轴受压下再生混凝土的损伤特性研究

利用超声检测技术,以超声波波速的衰减来度量损伤,对单轴受压条件下不同再生粗骨料取代率再生混凝土的损伤进行实时超声试验。通过试验研究了不同再生粗骨料取代率下再生混凝土损伤随单轴压应力的变化规律.试验结果表明再生粗骨料取代率对单轴压应力下混凝土损伤影响显著,且不应忽视混凝土在极限压应力以前的损伤。在考虑单轴压应力、再生混凝土初始强度影响因素下,建立了再生混凝土损伤关系模型。     

再生混凝土单轴受压应力-应变全曲线试验

完成了不同再生粗骨料取代率下再生混凝土的单轴受压应力-应变全曲线试验,分析了再生粗骨料取代率对再生混凝土的应力-应变全曲线形状、弹性模量、峰值及极限应变的影响.研究表明：再生混凝土的应力-应变全曲线的总体形状与普通混凝土的相似,但曲线上各特征点对应的应力和应变值不同;再生混凝土的弹性模量明显低于普通混凝土的;再生混凝土的峰值应变与峰值应力大于普通混凝土的.     

老砂浆对再生混凝土力学性能影响模拟试验

再生混凝土和普通混凝土的内在区别主要在于老砂浆的存在与否,为了能够准确把握再生混凝土的力学性能和影响因素,从老砂浆入手,研究其强度、含量和分布特点。将原始混凝土剔除骨料制备成砂浆试块,并研究其力学性能,将原始混凝土破碎制成再生粗集料并制备成再生混凝土,研究其力学性能和破坏形态,并根据切割断面研究再生集料中老砂浆含量和分布,分析老砂浆对再生混凝土力学性能的影响。     

再生粗骨料混凝土抗冻性试验研究

再生混凝土的研究与应用对于保护环境具有重大意义,其耐久性则是影响生产应用的重要指标.重点研究了再生粗骨料取代量、矿物掺和料等因素对再生混凝土抗冻性的影响.结果表明：再生粗骨料混凝土的质量损失率均满足5%的试验要求,且质量损失率随着再生骨料取代率的增加而下降;再生粗骨料混凝土的相对动弹模量低于天然骨料混凝土,达到了冻融循环抵抗性指标,满足抗冻性要求;掺普通矿粉的再生混凝土比掺粉煤灰的再生混凝土抗冻性好;硅灰对提高再生混凝土（掺粉煤灰）的抗冻性有明显作用.