再生混凝土小型空心砌块墙体受压承载力试验研究

对4片再生混凝土小型空心砌块墙体进行了轴心和偏心竖向荷载作用下的试验研究,分析了再生混凝土小型空心砌块墙体在竖向荷载作用下的受力全过程及破坏形态。再生骨料掺入量为75%,再生混凝土小型空心砌块强度等级达到MU7.5。研究结果表明,再生混凝土小型空心砌块墙体在竖向荷载作用下的破环全过程和普通混凝土空心砌块墙体基本相似。受力全过程分为三个阶段:弹性阶段、裂缝发展阶段以及破坏阶段。墙体的偏心受压承载力小于轴心受压承载力。按GB50003-2001《砌体结构设计规范》公式计算得到的墙体受压承载力小于试验结果,通过对试验数据的回归分析,再生混凝土砌体承载力的计算可参照《砌体结构设计规范》中有关砌体受压承载力的计算公式。研究成果,可供再生混凝土小型空心砌块的工程应用参考。     

加掺粉煤灰再生混凝土柱受压性能试验研究

通过普通混凝土柱、再生混凝土柱及加掺粉煤灰再生混凝土柱受压性能试验,研究了加掺粉煤灰再生混凝土柱承载力、应变及破坏特征,并把试验结果与采用GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中混凝土柱受压承载力计算公式计算的结果相比较,给出了加掺粉煤灰再生混凝土柱的设计建议。试验及分析结果表明,再生混凝土中加入适量粉煤灰,使再生混凝土柱具有较好的受力性能及变形能力,受压柱承载力可按GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中给出的相关公式进行计算。     

型钢再生混凝土偏心受压柱刚度及变形分析

以再生粗骨料取代率和相对偏心距为主要参数,完成9个型钢再生混凝土偏心受压柱试验,分析偏心受压柱的破坏特征和侧向挠度变化规律。试验结果表明:型钢再生混凝土偏心受压柱在各个受力阶段的刚度发生变化,并对型钢再生混凝土偏心受压柱的变形特征产生影响。型钢再生混凝土偏心受压柱的最大挠度值随着相对偏心距及再生粗骨料取代率的增加而增大。在试验研究的基础上,根据偏心受压柱的简化力学模型,推导其侧向挠度计算公式,并提出型钢再生混凝土偏心受压柱截面刚度计算公式。利用该公式计算得到的偏心受压柱侧向挠度最大值与实测值吻合较好,可以满足计算要求。     

高强混凝土抗压疲劳性能研究

本文主要研究高强混凝土在等幅和变幅重复荷载作用下的轴心受压疲劳性能.在试验的基础上,分析了高强混凝土在等幅重复荷载下的疲劳强度和疲劳变形规律,给出了疲劳强度、纵向总应变和残余应变的经验公式,并提出以残余应变判断疲劳破坏的建议公式.同时,与普通强度混凝土的疲劳性能进行了试验比较.对变幅重复荷载下判断混凝土疲劳破坏的P—M准则提出了修正建议.     

再生混凝土自保温承重砌块砌体抗压性能试验研究

再生混凝土自保温承重砌块具有经济、环保、节能、高强及隔声等优点。通过对36个再生混凝土砌块砌体进行轴心抗压试验,研究其受压破坏特征及受压性能。试验分析得出其抗压强度设计值略低于规范中混凝土多孔砖砌体的抗压强度设计值;给出了适用于再生混凝土砌块砌体的抗压强度平均值建议公式、砌体受压应力-应变曲线建议公式、弹性模量及泊松比的建议取值。此外,采用块体与砂浆分开建模的分离式模型进行砌体轴心抗压弹塑性有限元分析,结果表明,砌体轴心受压有限元模型可以较精确地模拟砌体结构的受压行为,且具有一定的分析精度。     

再生混凝土自保温承重砌块砌体抗压性能试验研究

再生混凝土自保温承重砌块具有经济、环保、节能、高强及隔声等优点。通过对36个再生混凝土砌块砌体进行轴心抗压试验,研究其受压破坏特征及受压性能。试验分析得出其抗压强度设计值略低于规范中混凝土多孔砖砌体的抗压强度设计值;给出了适用于再生混凝土砌块砌体的抗压强度平均值建议公式、砌体受压应力-应变曲线建议公式、弹性模量及泊松比的建议取值。此外,采用块体与砂浆分开建模的分离式模型进行砌体轴心抗压弹塑性有限元分析,结果表明,砌体轴心受压有限元模型可以较精确地模拟砌体结构的受压行为,且具有一定的分析精度。     

含碎红砖再生混凝土基本力学性能及其应力-应变关系

来源于拆迁工程的废弃混凝土中,不可避免地会混入废弃红砖,碎红砖对再生混凝土力学性能影响显著。为研究含碎红砖再生混凝土的基本力学性能及其受压应力-应变本构关系,以碎红砖掺量为主要试验参数,进行了再生混凝土立方体抗压强度、弹性模量及棱柱体轴心受压应力 应变全曲线试验,量化了红砖掺量对再生混凝土力学性能的影响。基于试验结果,引入红砖取代率这一关键参数,对现有再生混凝土应力-应变关系表达式进行修正,提出了含碎红砖再生混凝土应力-应变关系表达式,并将现有试验结果与公式预测结果进行对比,验证了公式的可靠性。研究表明,碎红砖的掺入会降低再生混凝土的抗压强度,显著增大混凝土峰值应变与泊松比,使混凝土横向变形系数在更低的荷载等级下即迅速增大。     

再生混凝土单轴力学性能指标统一计算方法

对大量再生混凝土单轴力学性能试验资料进行整理分析,基于统计分析方法,在借鉴普通混凝土力学模型的基础上,对不同取代率下再生混凝土的各种力学性能指标进行统一分析,提出了适用于不同取代率下再生混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度、劈裂抗拉强度、弹性模量、轴心受压峰值应变和轴心受拉峰值应变的统一计算公式,建立了再生混凝土单轴受压、受拉的应力 应变全曲线表达式,并将公式计算结果与试验结果进行对比。结果表明:计算结果与试验结果吻合较好;提出的再生混凝土单轴力学性能指标统一计算公式精度较高。     

再生混凝土小型空心砌块砌体受压性能试验研究

对再生混凝土小型空心砌块砌体进行抗压性能试验,研究不同砂浆强度对其受压性能的影响,分析了砌体的破坏特征和变形过程。研究结果表明:再生混凝土小型空心砌块砌体的受压性能和普通混凝土砌块砌体的受压性能基本相似,极限状态均为砌体被贯通的裂缝分隔成小立柱后被压坏。通过对试验数据的分析得出,再生混凝土小型空心砌块的受压强度可采用《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)建议的公式进行计算。     

再生混凝土立方体抗压强度推算公式研究

利用试验过程中积累的大量再生混凝土立方体抗压强度数据验证传统普通混凝土强度推算公式,发现对再生混凝土强度推算的适用性较差,采用回归分析得出再生混凝土强度推算新公式,并通过调整有关参数和验证提出了较合理实用的再生混凝土强度推算公式。     

回弹法检测再生混凝土抗压强度研究

针对再生粗骨料取代率分别为0％，30％，50％，70％和100％的150块再生混凝土试块，采用普通混凝土回弹仪进行了抗压强度检测试验研究。研究结果表明，回弹法可以用于再生混凝土抗压强度检测。通过采用多种回归模型进行比较分析，得到了再生混凝土统一测强曲线公式。定量分析表明，其测试精度满足混凝土质量控制要求。为反映再生粗骨料取代率的影响，文中还给出了按再生粗骨料取代率分类的测强曲线及回归方程。最后，对比了再生混凝土与普通混凝土全国统一曲线。结果表明，再生混凝土的表面硬度小于普通混凝土，但其随抗压强度增加的速度快于普通混凝土。     

基于预拌浓浆法的再生骨料混凝土性能试验研究

通过机理分析及试验验证,提出了一种能提高再生骨料混凝土性能的预拌浓浆法,并分别采用该方法和传统拌制工艺,对比研究了再生骨料混凝土28d抗压强度的统计分布规律.结果表明:与传统拌制工艺相比,预拌浓浆法能使再生骨料混凝土28d抗压强度提高8%~19%;同时,预拌浓浆法能够在不改变配合比的条件下,使再生骨料混凝土抗冻性明显改善.     

再生骨料混凝土渗透性试验研究

对粗骨料取代率为100％的再生混凝土氯离子渗透性进行了试验研究,分析了不同强度等级下再生混凝土的氯离子渗透性,并与相同强度等级的普通混凝土进行了对比研究。结果表明：随着强度的提高,再生混凝土的抗氯离子渗透性相应提高;在相同强度等级下,再生混凝土与普通混凝土的氯离子渗透性相差不大。     

考虑基体混凝土抗压强度影响的再生粗(细)骨料混凝土干燥收缩模型

对已有研究中再生混凝土干燥收缩试验结果进行分析,发现再生细骨料对再生混凝土干燥收缩的影响随着基体混凝土强度的增大而降低,然而现有再生细骨料混凝土干燥收缩模型均未考虑基体混凝土强度的影响,这会高估采用源于高强混凝土的再生细骨料配制的再生混凝土的干燥收缩变形。基于现有试验结果,引入基体混凝土抗压强度影响系数,对课题组前期提出的再生细骨料混凝土干燥收缩模型进行修正,所提出的修正模型对再生混凝土干燥收缩性能预测结果相对现有其他模型预测结果离散性更小、精度更高,线性回归系数为1.009,判定系数为0.841。在工程常见参数范围内,采用修正模型进行了系统的参数分析,以研究基体/再生混凝土强度、砂率、再生粗/细骨料取代率、再生粗/细骨料吸水率和环境相对湿度等参数对再生混凝土干燥收缩的影响。分析结果表明,再生细骨料取代率的影响随再生粗骨料取代率的增大而降低,但影响依然显著;随着基体混凝土抗压强度的提高,再生骨料对混凝土干燥收缩的影响显著降低,设计中需考虑该因素的影响。     

考虑时变可靠度的再生混凝土结构设计

由于再生粗骨料来源和废混凝土工程服役情况的复杂性,导致再生混凝土的性能表现出明显的离散性和时变性特点。为保证再生混凝土构件服役期内安全可靠,以再生混凝土的时变应力-应变曲线、碳化性能、保护层开裂等研究成果为基础,同时基于构件的时变可靠度分析,发现再生混凝土抗压强度、梁配筋率、保护层厚度、碳化系数以及钢筋锈蚀率对可靠指标影响显著,进而提出了保证再生混凝土构件时变可靠度水准的方法。结合已经确定的再生混凝土材料分项系数,提出了保持再生混凝土抗压强度标准值与普通混凝土相同,提高构件纵向配筋率/配箍率的设计方法。并给出了考虑时变可靠度的再生混凝土构件承载力计算式,可用于再生混凝土结构设计。     

再生混凝土用作结构材料的关键问题研究

针对再生混凝土用作结构材料的三个关键问题——再生混凝土抗压强度的变异特性、再生混凝土与钢筋的粘结性能和再生混凝土的热膨胀系数进行试验研究。在抗压强度变异性试验中,采用3种不同来源的再生骨料。试验结果表明:再生混凝土抗压强度的变异系数与普通混凝土相近,受再生骨料来源影响不大;再生混凝土抗压强度的概率分布均服从正态分布;再生混凝土的粘结-滑移全曲线的总体形状与普通混凝土类似;再生混凝土的粘结强度较相同配合比的普通混凝土略低,但热膨胀系数与普通混凝土比较接近。     

纳米SiO2和粉煤灰复掺对再生混凝土性能的影响

使用质量取代法研究粉煤灰和纳米SiO₂单掺及复掺对再生混凝土(RAC)工作性能、抗压强度(7,28,90 d)、抗折强度(28 d)和劈裂抗拉强度(28 d)的影响。浇筑试样时,基于现有的搅拌方式,提出了新的两阶段搅拌法,先将再生粗骨料和纳米SiO₂、附加水进行搅拌,使得部分纳米SiO₂颗粒能够被再生粗骨料吸收,用于填补老砂浆孔隙和微裂缝。结果表明:随着纳米SiO₂掺量增加,再生混凝土的坍落度逐渐减小,复掺粉煤灰能够减少纳米SiO₂引起的坍落度损失; 粉煤灰掺量不变的情况下,再生混凝土抗压、抗折和劈裂抗拉强度随着纳米SiO₂掺量的增加而增加; 复掺纳米SiO₂和粉煤灰不但能够补偿再生混凝土由粉煤灰引起的早期强度降低,而且90 d龄期抗压强度明显高于2种材料单掺的再生混凝土; 纳米SiO₂掺量(质量分数)为1%时,再生混凝土在90 d龄期的抗压强度相对再生混凝土提高了3.0 MPa; 复掺纳米SiO₂和粉煤灰对再生混凝土的抗折强度、劈裂抗拉强度也有显著提升,S2F30的抗折强度相对于F30增加了24.17%,且劈裂抗拉强度高于2种材料单掺的再生混凝土,相对于F30提高了12.68%。     

再生混凝土的长期力学性能试验研究

为了保证再生混凝土结构的工程质量和安全性,需要对再生混凝土的长期力学性能作出准确评价。基于这一工程需要,系统对不同强度等级的再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度以及弹性模量随时间的发展规律进行研究。结合试验结果对再生混凝土上述各长期力学性能的变化规律给予分析,并对普通混凝土长期力学性能计算方法对再生混凝土的适用性进行考察。试验结果表明:再生混凝土的长期抗压强度与普通混凝土存在一定的差异,主要表现为强度和弹性模量随龄期增长较多,发展相对较快。普通混凝土长期力学性能计算公式不适用于再生混凝土。基于试验结果,提出再生混凝土长期力学性能计算方法。     

掺合料裹骨料工艺对再生骨料混凝土性能的影响

采用一种掺合料裹骨料搅拌工艺,在水泥裹骨料工艺基础上,进一步改善再生骨料-水泥石界面过渡区,提高再生混凝土性能,研究了搅拌工艺、新拌混凝土坍落度、掺合料品种对再生混凝土强度和抗氯离子渗透性的影响.结果表明,采用掺合料裹骨料工艺,可在水泥裹骨料工艺基础上进一步大幅度提高早龄期强度和抗氯离子渗透性能,对后期强度和抗氯离子渗透性也有提高,但幅度较小;提高新拌混凝土坍落度有助于提高强度,但对抗氯离子渗透性能略有影响,采用掺合料裹骨料工艺可减小坍落度对再生混凝土性能的影响;采用矿渣掺合料更有助于提高再生混凝土强度和抗氯离子渗透性能.     

同配合比条件下再生骨料混凝土与基准混凝土的力学性能比较研究

本文进行同配合比条件下再生骨料混凝土（RAC）与基准混凝土力学性能比较的试验研究。采用来源于高、中、低三种不同水胶比（0．60、0．40、0．26）混凝土加工而成的再生骨料。配制RAC，测定抗压强度、劈裂抗拉强度和断裂能。同配合比RAC的断裂能比基准混凝土有所降低，且降幅随水胶比下降而增大。故低水胶比RAC的抗裂纹扩展能力较低。高水胶比RAC抗压强度略低于基准混凝土；而低水胶比RAC抗压强度则高于基准混凝土。是缘于再生骨料吸水性较高。使实际水胶比降低。但同等配合比条件下RAC的劈裂抗拉强度均低于基准混凝土。