再生混凝土力学性能规律试验研究

通过13组78块试件测得再生混凝土在不同服役年限不同粗骨料取代率下的应力-应变上升段曲线,分析了服役年限和取代率对RAC破坏形态、抗压强度、弹性模量和峰值应变的影响。研究结果表明:RAC的应力-应变曲线上升段与普通混凝土基本一致,而且破坏过程基本相同,立方体破坏最终呈正倒连接的四角锥形态,棱柱体破坏裂缝与竖直方向的夹角为15°~26°。但是RAC的弹性模量基本小于普通混凝土,取代率为70%时RAC的峰值应变明显小于其他取代率的RAC。     

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。     

再生粗骨料取代率对混凝土力学性能的影响分析

为了分析混凝土力学性能与再生骨料取代率之间的关联性,文中对0、30%、50%、70%、100%五种不同再生骨料取代率混凝土进行研究,并对各组混凝土的抗压强度、抗折强度、峰值应变、坍落度等性能进行比较。结果表明,混凝土坍落度、弹性模量、劈裂抗拉强度随再生骨料取代率提升而不断降低;混凝土抗压强度受再生粗骨料取代率变化而表现出波动,并未表现出明显的上升或下降趋势;不同粗骨料取代率条件下制备的混凝土试件之间并没有十分明显的泊松比差异;混凝土抗折强度会随再生骨料取代率发生变化,且并非增长或降低,但折压比会随再生骨料取代率增加而不断提升。     

不同取代率再生粗骨料混凝土的力学性能

系统研究了坍落度相同的情况下再生粗骨料取代率对混凝土基本性能的影响.试验中再生粗骨料的掺入量分别为0,30%,50%,70%和100%,通过调节用水量使各组混凝土达到相同的坍落度.主要研究了达到相同坍落度时混凝土的用水量以及再生粗骨料取代率对混凝土坍落度、立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、峰值应变和泊松比、弹性模量、劈裂抗拉强度以及抗折强度的影响.试验结果表明,再生粗骨料取代率对上述各性能指标均有一定影响,但程度不同.同时发现,除劈裂抗拉强度和抗折强度外,普通混凝土各基本力学性能指标间的关系不适用各种再生骨料取代率的混凝土.     

再生粗骨料取代率对混凝土基本性能的影响

系统研究了相同水灰比情况下再生粗骨料取代率对混凝土基本性能的影响。试验中再生粗骨料取代率分别为0，30％，50％，70％和100％，保持混凝土的水灰比不变。主要研究了再生粗骨料取代率对混凝土立方体坍落度、抗压强度、棱柱体抗压强度、峰值应变和泊松比、弹性模量、劈裂抗拉强度以及抗折强度的影响。试验结果表明，再生粗骨料取代率对上述各性能指标均有一定影响，但程度不同。同时发现，除抗折强度外，普通混凝土各基本力学性能指标问的关系均不适用各种再生骨料取代率混凝土。     

高温后再生混凝土的变形性能试验

再生混凝土高温性能直接影响到再生混凝土结构的火灾安全。进行了粗骨料替代率分别为0、25%、50%、75%、100%的再生混凝土棱柱体(100 mm×100 mm×300 mm)在经历常温,150、300、450、600、750℃各温度后的单轴受压变形性能试验,获得了不同粗骨料取代率再生混凝土经历不同高温后完整的应力应变曲线,得到了高温后弹性模量和峰值应变。试验表明,在同一再生粗骨料取代率下,随着经历的温度升高,再生混凝土单轴受压应力应变曲线上升段与下降段越来越平缓,其弹性模量逐渐降低,峰值应变逐渐增大,其变化幅度随温度大小不同有所变化。高温后再生混凝土弹性模量和峰值应变随着再生粗骨料取代率的变化并不呈现单一的变化规律,而是随温度大小而不同。     

再生砖粗骨料混凝土单轴受压力学性能研究

完成了再生砖粗骨料混凝土的单轴受压力学性能试验,研究了不同取代率对再生砖粗骨料混凝土的立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、弹性模量的影响。研究结果表明:再生砖粗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,拟合得到了再生砖粗骨料混凝土的应变-应变关系曲线表达式。     

再生混凝土基本力学性能研究

通过再生混凝土材料基本力学性能试验,研究了3种强度等级(C20、C30和C40)再生混凝土分别在不同再生粗骨料取代率(30%,50%和100%)下的抗压强度与弹性模量。结果表明:再生粗骨料取代率为30%时,同一强度等级再生混凝土的立方体抗压强度和棱柱体抗压强度最大;应力-应变全曲线的总体形状与普通混凝土相似,而弹性模量则均低于普通混凝土且随着再生粗骨料取代率的增加而降幅加大。进而提出了再生混凝土弹性模量与立方体抗压强度的关系式。     

再生粗骨料混凝土立方体抗压强度试验研究

鉴于再生粗骨料来源的多样性,RAC(再生混凝土)的立方体抗压强度(frc)也会有所不同。为探讨不同粗骨料来源RAC的立方体抗压强度frc之间的差异性,选取了具有典型代表性的旧房拆迁、高强桩基、市政工程、科学研究等四种不同来源的废混凝土,经破碎加工成四种再生粗骨料,分别选取了25%、50%、75%和100%四种取代率,配置成四种RAC,测其frc抗压强度。结果表明,再生粗骨料取代率对RAC frc抗压强度影响较大,而不同粗骨料来源对RAC的frc影响并不明显。     

再生粗骨料混凝土棱柱体抗压强度试验研究

因再生粗骨料来源的多途径,RAC(再生混凝土)棱柱体抗压强度将不同。为探索不同粗骨料来源RAC棱柱体抗压强度之间的差异性,选取最具典型代表性的旧房拆迁、高强桩基、市政工程、科学研究等四种不同粗骨料来源的废混凝土,经破碎加工成四种再生粗骨料,分别选取25%、50%、75%和100%四种取代率,同时掺入粉煤灰、硅微粉两种矿物掺合料,采用正交试验法,配置成四种不同粗骨料来源的RAC,测其棱柱体抗压强度,经比较与分析,得到再生粗骨料取代率和矿物掺合料是影响RAC棱柱体抗压强度的两个重要因素,再生粗骨料来源对RAC轴心抗压强度的影响不显著。     

再生混凝土的单轴压缩动态力学性能EI北大核心CSCD

利用再生粗骨料取代天然粗骨料制备再生混凝土,开展了单轴受压动态力学性能试验,研究了应变速率、再生骨料取代率对再生混凝土应力-应变曲线特征、弹性模量、抗压强度和峰值应变的影响.利用统计损伤模型分析了再生混凝土的细观损伤演化规律.结果表明:不同应变速率下再生混凝土的单轴压缩应力-应变全曲线具有相似性,随着应变速率的提高,其抗压强度、弹性模量呈增大趋势,峰值应变则逐渐减小;当取代率为100%时,再生混凝土表现出更显著的应变速率敏感特性;随着应变速率的提高,表征细观损伤非均质演化过程的特征参数呈现出明显规律性的变化,与微结构应变率效应机理、宏观非线性本构行为之间表现出良好的一致性.     

再生骨料混凝土不同龄期的力学性能

将废旧混凝土试块破碎加工成再生粗骨料,按照与天然粗骨料颗粒级配相一致的原则重新配制,然后以0％(质量分数,下同),50％和100％这3种粗骨科取代率、相同配合比配制再生骨料混凝土(RAC),测试其不同龄期的力学性能.结果表明:随着粗骨料取代率的增加,相同养护龄期的RAC立方体抗压强度、轴心抗压强度以及弹性模量均有不同程度降低;RAC的7d抗压强度增长较快,360 d抗压强度较28d的提高34.4％～47.8％;28 d轴心抗压强度与相同龄期的立方体抗压强度呈线性关系;弹性模量随养护时间的延长有所提高,与天然骨料混凝土(NAC)相比,RAC的360 d弹性模量降低13.9％～24.2％.     

C40自密实再生混凝土的力学性能试验研究

设计了C40自密实混凝土,并采用再生粗骨料分别取代天然粗骨料的50%和75%制备了自密实再生混凝土,测试了自密实再生混凝土的立方体和棱柱体抗压强度及静弹性模量,并将自密实再生混凝土的静弹性模量实测值与计算值进行了比较。结果表明,不同再生粗骨料取代率对自密实再生混凝土立方体抗压强度的影响不大。随着自密实混凝土中再生粗骨料的取代率逐渐增加,自密实再生混凝土的棱柱体抗压强度逐渐降低。自密实再生混凝土的静弹性模量只有普通混凝土的60%左右。规范中普通混凝土的静弹性模量计算公式不适用于自密实再生混凝土。     

再生混凝土单轴受压应力-应变全曲线分析

再生混凝土应力-应变本构关系是分析再生混凝土结构承载力及变形破坏的主要依据,本文针对六种不同再生粗骨料替代率、三个龄期的棱柱体共54个试件进行轴心抗压强度试验,分析了不同再生粗骨料替代率对再生混凝土全应力-应变曲线和轴心抗压强度、弹性模量、峰值应变及极限应变的影响规律。结果表明,再生混凝土全应力-应变曲线与普通混凝土相似,弹性模量均低于普通混凝土,峰值应变随着取代率增加而增大,极限应变则随着取代率的增加呈先增后减趋势。     

再生混凝土力学性能试验研究

将收集的3种不同龄期来源的废弃混凝土制备成再生粗骨料(RA-Ⅰ、RA-Ⅱ、RA-Ⅲ ),利用正交试验设计选择合理的再生混凝土配合比,通过对不同取代率和不同使用寿命骨料再生混凝土(RAC)的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度进行了试验研究。研究结果表明:对于立方体、轴心抗压强度,在不同取代率的情况下均超过普通混凝土对应的强度;对于劈裂抗拉强度,RA-Ⅰ随着取代率的增加而相继增加,最大增幅达9.58%;RA-Ⅱ和RA-Ⅲ随着取代率的增加呈现先增加后降低的趋势;对于抗折强度,随着取代率的增加呈现先降低后持续增高的趋势。     

再生粗骨料预湿用水量对再生保温混凝土抗压强度的影响研究

对再生保温混凝土(RATIC)用再生粗骨料(RCA)的吸水规律进行了试验分析,提出适用RATIC的一种用水量计算方法。通过改变再生粗骨料的取代率和预湿用水量,研究不同取代率下不同预湿用水量的再生粗骨料对再生保温混凝土抗压强度的影响。研究结果表明:再生保温混凝土再生粗骨料取代率为30%、50%时,抗压强度随着再生粗骨料预湿用水量的增加而降低;当再生粗骨料取代率为70%、100%时,抗压强度随着再生粗骨料预湿用水量的增加而提高。研究表明这种再生保温混凝土用水量计算方法可用于再生保温混凝土配合比设计。     

钢纤维增强地聚物再生混凝土单轴受压全曲线试验

为增强再生混凝土的抗压强度及延性,并进一步减少水泥制备造成的碳排放,采用粉煤灰/矿渣基地聚物100%取代再生混凝土中的普通硅酸盐水泥,并掺入钢纤维制备出钢纤维增强地聚物再生混凝土(SFGRC)。为研究其抗压性能,配制得到再生粗骨料取代率分别为0%、30%、50%、70%和100%,及钢纤维体积掺量分别为0%、0.5%、1.0%和1.5%的14组钢纤维增强地聚物再生混凝土试件,并进行单轴受压全曲线试验。结果表明：随着钢纤维的掺入,SFGRC的破坏模式由脆性向延性转变;立方体抗压强度、峰值应力对应应变、受压韧性及延性随钢纤维掺量的增加而增加;立方体抗压强度、弹性模量及受压韧性随再生粗骨料取代率的增加而降低,但峰值应力对应应变增加。引入钢纤维体积掺量和再生粗骨料取代率,对Carreira-Chu混凝土单轴受压本构模型的下降段进行修正,提出了适用于SFGRC的单轴受压本构模型,其计算结果与相应试验结果均吻合良好。     

再生卵石骨料混凝土力学性能试验研究

采用以卵石为粗骨料的原生混凝土作为再生混凝土来源,通过破碎、筛分获取再生卵石粗骨料,并用其全部或部分取代天然卵石来配制再生混凝土.以再生卵石粗骨料取代率为变化参数,设计99个试件,分别进行立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、抗折强度、弹性模量和泊松比等力学性能试验.观察了试件的破坏形态,获取其受力破坏全过程的应力应变曲线及峰值应力、峰值应变、弹性模量和泊松比等特征参数,并提出了再生卵石骨料混凝土各项强度指标之间的换算关系公式.结果表明：再生卵石骨料混凝土的各项强度指标与天然卵石骨料混凝土相比均有略微增大之势;不同取代率下,再生卵石骨料混凝土应力应变曲线下降段比天然卵石骨料混凝土陡峭;再生卵石骨料混凝土弹性模量均小于天然卵石骨料混凝土,泊松比与天然卵石骨料混凝土接近.     

Experiments on stress-strain curve of steel fiber reinforced geopolymer recycled concrete under uniaxial compression

为增强再生混凝土的抗压强度及延性，并进一步减少水泥制备造成的碳排放，采用粉煤灰/矿渣基地聚物100％取代再生混凝土中的普通硅酸盐水泥，并掺入钢纤维制备出钢纤维增强地聚物再生混凝土(SFGRC)。为研究其抗压性能，配制得到再生粗骨料取代率分别为0%、30%、50%、70%和100%，及钢纤维体积掺量分别为0%、0.5%、1.0%和1.5%的14组钢纤维增强地聚物再生混凝土试件，并进行单轴受压全曲线试验。结果表明：随着钢纤维的掺入，SFGRC的破坏模式由脆性向延性转变；立方体抗压强度、峰值应力对应应变、受压韧性及延性随钢纤维掺量的增加而增加；立方体抗压强度、弹性模量及受压韧性随再生粗骨料取代率的增加而降低，但峰值应力对应应变增加。引入钢纤维体积掺量和再生粗骨料取代率，对Carreira-Chu混凝土单轴受压本构模型的下降段进行修正，提出了适用于SFGRC的单轴受压本构模型，其计算结果与相应试验结果均吻合良好。     

再生混凝土轴心抗压强度与变形性能试验研究

为了研究再生混凝土的轴心抗压强度与变形性能,利用压碎后的立方体试块作为再生粗骨料原料,配制了4种不同粗骨料替代率的再生混凝土,替代率从0~100%变化,共计12个棱柱体试块在电液伺服试验机上加载,观察了其破坏过程和破坏形态,并获取了其荷载-位移全过程曲线,并对各种骨料替代率再生混凝土的荷载-位移全过程曲线进行分析。结果表明:再生骨料混凝土与天然骨料混凝土的破坏过程和形态相似,随着再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土的峰值应力和峰值应变分别呈现出二次函数和三次函数的关系。再生粗骨料取代率对再生混凝土的应力-应变全曲线有较大影响,随着再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土的弹性模量逐渐变大,再生混凝土的延性和耗能总体上越来越好。随着再生粗骨料取代率的增加,无量纲化的应力-应变曲线上升段越来越陡,当再生粗骨料的取代率为100%时,无量纲化曲线下降段非常平缓,试件的后期变形性能非常良好。