發(fā)布時間：2020-03-19 12:07

【摘要】：橡膠作為一種工業(yè)原料,每年都在大量生產(chǎn),同時也伴隨著成噸的橡膠廢料,而由于橡膠具有穩(wěn)定的性能,難以分解,致使當(dāng)今世界面臨著嚴重的橡膠污染問題。如果能將廢棄橡膠加工成建筑材料加入到混凝土中,不但能緩解橡膠廢料帶來的環(huán)境污染壓力,還能利用橡膠吸收能量、耐久性好、疲勞性能較優(yōu)等特性,提升構(gòu)件的疲勞性能。因此,本文以普通鋼筋為受力筋,制作了2塊普通混凝土板與6塊橡膠混凝土板(4塊橡膠摻量為10%,2塊橡膠摻量為20%),其中3塊進行靜載試驗,5塊進行疲勞試驗,研究了橡膠摻量、應(yīng)力水平對構(gòu)件跨中撓度、鋼筋受拉應(yīng)變、受壓混凝土應(yīng)變、裂縫發(fā)展、疲勞壽命的影響規(guī)律,得到以下結(jié)論:(1)橡膠混凝土的摻入,會降低混凝土板構(gòu)件的極限承載力。當(dāng)橡膠摻量為10%時,試件極限承載力下降了5.8%,當(dāng)橡膠摻量為20%時,試件極限承載力下降了15.5%。(2)在進行靜力試驗時,試件的跨中撓度、受拉鋼筋的應(yīng)變,受壓區(qū)混凝土應(yīng)變,均會隨著橡膠摻量的增大而增大。(3)在疲勞加載過程中,所有疲勞試件均出現(xiàn)了疲勞損傷“三階段”現(xiàn)象,即在前期和后期疲勞損傷累積較大,中期疲勞損傷累積較小且接近線性損傷。(4)相同橡膠摻量時,隨著應(yīng)力水平的增大,試件的殘余撓度、受拉鋼筋的殘余應(yīng)變,受壓混凝土的殘余應(yīng)變也隨之增大,并且試件剛度的下降速度也會隨著應(yīng)力水平的增大而增大。(5)相同應(yīng)力水平時,隨著橡膠摻量的增加,試件的受壓區(qū)混凝土應(yīng)變也會隨之增大;試件的跨中撓度、受拉鋼筋應(yīng)變均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。摻量為10%的試件初始裂縫較小,但裂縫發(fā)展較快,接近破壞時裂縫寬度為最大;而橡膠摻量為20%的試件初始裂縫最小,破壞時的裂縫也為三者最小。(6)本文基于試驗,擬合出了橡膠摻量的混凝土板基于剛度損傷理論下的疲勞壽命公式與構(gòu)件疲勞壽命曲線S-N曲線方程,為結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測提供參考。試件的疲勞壽命隨著橡膠混凝土的摻量增加而提高。
【圖文】：

2.1.2 試件配合比本試驗計劃做 8 個試件，所有試件都是以 C50 混凝土配合比為基準(zhǔn)調(diào)整配比的，中橡膠顆粒作為細骨料，等體積替代了一部分砂。替代的體積百分比為 0%、10%、0%。每種配比下都加入 1.5%體積的鋼纖維替代粗骨料。減水劑材料用量為膠凝材料量的 1.2%。每種橡膠配比預(yù)留 3 個 150mm 300mm 的標(biāo)準(zhǔn)圓柱體以及 3 個立方體標(biāo)準(zhǔn)試塊，試件在同等條件下養(yǎng)護，用于進行軸壓試驗，測量混凝土基礎(chǔ)性能。表 2-1 基礎(chǔ)配合比圖 2-1 橡膠細骨料Fig.2-1 Rubber grain圖 2-2 鋼纖維Fig.2-2 Steel fiber

圖 2-3 試件配筋圖Fig.2-3 The reinforcement diagram of the specimen試件制作與養(yǎng)護有試件都在廣東工業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)實驗室制作和養(yǎng)護，主要分下列幾個步驟：扎鋼筋骨架：首先在板的短邊側(cè)面開孔，確定外側(cè)縱向鋼筋位置，將靠外側(cè)定好，然后確定構(gòu)造鋼筋位置，用鐵絲將構(gòu)造筋與外側(cè)縱筋綁扎好，保持固最后將內(nèi)部兩根縱筋綁扎在構(gòu)造筋上。如圖 2-4a）。鋼筋應(yīng)變片：本試驗在鋼筋的跨中處貼應(yīng)變片，先用打磨機將鋼筋表面的銹，，保證表面光滑，然后把應(yīng)變片用 502 膠固定在打磨好的地方，應(yīng)變片使用測試儀器廠的 BX-120-6AA 型應(yīng)變片，待膠水凝固后，將環(huán)氧樹脂涂在應(yīng)變用密封膠固定環(huán)氧樹脂，防止?jié)仓䲡r破壞應(yīng)變片。導(dǎo)線采用防水膠固定在鋼
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU528

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本文編號：2590199