鋼纖維再生混凝土配合比設(shè)計(jì)及其性能計(jì)算方法
本文選題:再生混凝土 + 鋼纖維; 參考:《鄭州大學(xué)》2017年博士論文
【摘要】:隨著我國(guó)水利、土木等領(lǐng)域工程建設(shè)的深入,建筑材料短缺與建筑垃圾大量產(chǎn)出的矛盾日益突出。將廢舊混凝土破碎、篩分后用以全部或部分替代天然骨料制備的再生混凝土能變廢為寶,促進(jìn)建筑垃圾的循環(huán)利用,是實(shí)現(xiàn)建筑材料可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。為了解決再生混凝土強(qiáng)度低、耐久性差等問(wèn)題,本文將鋼纖維加入再生混凝土中,重點(diǎn)研究鋼纖維再生混凝土的配合比設(shè)計(jì)、基本力學(xué)性能、軸壓本構(gòu)關(guān)系和耐久性能。主要內(nèi)容如下:(1)通過(guò)9組鋼纖維再生混凝土配合比的正交設(shè)計(jì)共54個(gè)150mm×150mm×150mm試件的塌落度、抗壓和劈拉試驗(yàn),研究了影響鋼纖維再生混凝土性能的主要因素。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)22組鋼纖維再生混凝土配合比共132個(gè)150mm×150mm×150mm立方體試件的抗壓、劈拉試驗(yàn)和66個(gè)100mm×100mm×400mm棱柱體試件的四點(diǎn)彎曲試驗(yàn),研究了鋼纖維對(duì)再生混凝土劈拉強(qiáng)度和彎拉強(qiáng)度的影響,建立了鋼纖維用量計(jì)算公式。通過(guò)18組配合比共54個(gè)150mm×150mm×150mm立方體試件抗壓試驗(yàn),研究了水膠比、再生取代率對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響,建立了水膠比計(jì)算公式。通過(guò)33組配合比共99個(gè)150mm×150mm×150mm立方體試件的塌落度和抗壓試驗(yàn),研究了單方用水量、再生骨料取代率、鋼纖維含量特征系數(shù)對(duì)塌落度的影響,建立了單方用水量計(jì)算公式。根據(jù)細(xì)骨料填充粗骨料空隙的原則,建立了鋼纖維再生混凝土的砂率計(jì)算公式,并通過(guò)15組配合比共45個(gè)150mm×150mm×150mm立方體試件的塌落度和抗壓試驗(yàn),對(duì)比分析了砂率計(jì)算方法對(duì)塌落度和抗壓強(qiáng)度的影響。形成了基于目標(biāo)抗壓強(qiáng)度、目標(biāo)工作性能的鋼纖維再生混凝土配合比設(shè)計(jì)方法。(2)通過(guò)10組鋼纖維再生混凝土配合比共90個(gè)150mm×150mm×300mm棱柱體試件的軸壓試驗(yàn),研究了再生骨料取代率、鋼纖維體積率、再生混凝土強(qiáng)度對(duì)鋼纖維再生混凝土軸心抗壓強(qiáng)度、彈性模量、峰值變形、應(yīng)力-應(yīng)變曲線和壓縮韌度的影響,分別建立了鋼纖維再生混凝土軸心抗壓強(qiáng)度、彈性模量、峰值應(yīng)變與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系式以及鋼纖維再生混凝土本構(gòu)關(guān)系模型和表達(dá)式。(3)通過(guò)10組鋼纖維再生混凝土配合比共30個(gè)100mm×100mm×400mm小梁試件的四點(diǎn)彎曲試驗(yàn),研究了再生骨料取代率、鋼纖維體積率、再生混凝土強(qiáng)度對(duì)荷載-撓度曲線、初裂強(qiáng)度、初裂撓度、彎拉強(qiáng)度、峰值撓度、殘余強(qiáng)度和彎曲韌性的影響,對(duì)比分析了ASTM C1609和JG/T472-2015中鋼纖維混凝土彎曲性能的評(píng)價(jià)指標(biāo),提出了適合鋼纖維再生混凝土特點(diǎn)的彎曲性能評(píng)價(jià)指標(biāo),建立了彎拉強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系式。(4)通過(guò)10組鋼纖維再生混凝土配合比共40個(gè)150mm×150mm×300mm試件的雙面直剪試驗(yàn),研究了再生骨料取代率、鋼纖維體積率、再生混凝土強(qiáng)度對(duì)剪切荷載-變形曲線、抗剪強(qiáng)度、剪切變形、剪切韌度的影響,提出了適合鋼纖維再生混凝土特點(diǎn)的剪切韌度評(píng)價(jià)指標(biāo),建立了抗剪強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系式。(5)通過(guò)10組鋼纖維再生混凝土配合比共30個(gè)100mm×100mm×300mm試件的碳化試驗(yàn)、30個(gè)100mm×100mm×400mm試件的快速凍融循環(huán)試驗(yàn)和60個(gè)100mm×100mm×200mm試件的干濕循環(huán)試驗(yàn),研究了再生骨料取代率、鋼纖維體積率、再生混凝土強(qiáng)度對(duì)鋼纖維再生混凝土碳化深度、質(zhì)量損失率、相對(duì)動(dòng)彈性模量和水溶性氯離子含量的影響,建立了碳化深度計(jì)算公式。
[Abstract]:In order to solve the problems of low strength and poor durability of recycled concrete , the influence of the ratio of recycled aggregate , the substitution rate of recycled aggregate and the strength of recycled concrete on the compressive strength of recycled concrete were studied . The influence of the ratio of recycled aggregate , the volume of recycled aggregate and the strength of recycled concrete on the compressive strength of recycled concrete were studied . ( 3 ) The influence of the substitution rate of recycled aggregate , the volume ratio of steel fiber , the strength of recycled concrete on the shear load - deflection curve , shear strength , shear deformation and shear toughness of 30 100mm 脳 100mm 脳 300mm specimens were studied by means of four - point bending test of 30 100mm 脳 100mm 脳 300mm specimens in 10 groups of steel fiber recycled concrete . The influence of the substitution rate of recycled aggregate , the volume of steel fiber and the strength of recycled concrete on the carbonation depth , mass loss rate , relative dynamic elastic modulus and water - soluble chloride ion content of steel fiber recycled concrete were studied .
【學(xué)位授予單位】:鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:TU528
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,本文編號(hào):1817436
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