钢管自密实再生混凝土短柱力学性能试验研究

发布时间：2020-10-10 21:21

　　 钢管自密实再生混凝土柱是一种可以综合体现自密实混凝土优越的工作性能和钢材强大的约束性能的组合结构,两者的结合不仅可以减缓人们对于自然资源的消耗,响应国家绿色可持续发展道路,而且可以降低再生混凝土强度低等缺点对建筑结构造成的影响,延缓核心混凝土开裂,提高其强度和塑性,避免钢管发生过早屈曲,产生一加一大于二的效果。考虑到废弃建筑中混凝土强度的差异,采用某路面废弃的混凝土作为再生粗骨料。对于自密实再生混凝土,本文对不同再生骨料替代率(0%、50%、100%)和不同膨胀剂掺量(0%、6%、9%、12%)影响下的自密实再生混凝土的工作性能以及硬化后的力学性能进行了研究。对于钢管自密实再生混凝土,本文共设计制作了7根轴压试件和14根偏压试件,将再生骨料替代率(0%、50%、100%)、膨胀剂掺量(0%、6%、9%)、含钢率(13%、18%、22%)和偏心距(20mm、40mm)做为变量,研究了以上变量对试件的刚度和极限承载力等力学性能以及延性系数和耗能系数等变形性能的影响规律。采用多种钢管混凝土相关设计规程对试件承载力进行计算,并将计算得到的承载力与试件实测的承载力进行了比较,通过对比分析得到了计算值与实测值相适应的承载力计算公式。研究结果表明:膨胀剂掺量和再生骨料替代率的改变对混凝土的工作性能和力学性能均有一定的影响,提高膨胀剂的掺量和再生骨料替代率,混凝土拌合物的工作性能有不同程度的降低,膨胀剂掺量的改变对混凝土拌合物工作性能的影响较大。自密实再生混凝土的部分力学指标随膨胀剂掺量的增大表现出逐渐增大的趋势。对于钢管自密实再生混凝土短柱试件,增大再生骨料的替代率会在一定程度上导致试件的极限承载力和刚度下降,但试件的延性系数和耗能系数有一定程度的提高。适量膨胀剂的掺加可以提高试件的极限承载力和刚度,但会降低试件的延性等变形性能。增大含钢率,试件的极限承载力、刚度等力学性能以及延性系数和耗能系数等变形性能均有大幅度提高。采用BS5400、CECS28:2012、GB50936-2014、GJB4142-2000和DBJ13-51-2003规程计算得到的承载力与实测承载力进行对比分析,发现GB50936-2014计算得到的承载力最接近实测值而且相对安全,计算结果比较稳定,推荐采用GB50936-2014计算钢管自密实再生混凝土短柱承载力。
【学位单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU37
【部分图文】：

5图 1.1 俄罗斯再生骨料生产工艺Fig.1.1 Russian production process of recycled aggregate?出，逐渐引起了国家的重视。为此，我国制定了针对废弃混凝土二次利用的相关政策，促使校企加大力度对其重点研究。由于我国再生骨料的利用技术还不是很成熟，只有很少一部分的废弃混凝土应用到工程实际中。虽然欧美等国家对自密实再生混凝土有着比较成熟的研究成果，但由于地域的差别，混凝土原材料在性能上存在着诸多差别，因此不能直接将国外的研究成果及相关规范直接应用到我国实际工程当中去，只能当做参考。国内学者对于自密实再生混凝土的研究多集中在其工作性能和力学性能，变量的选取多为骨料替代率以及掺合料、外加剂的种类和掺量，取得了一定的研究成果。文献[27]评价了不同再生细骨料和粉煤灰掺量对自密实再生混凝土各项性能的影响，得到了相应的结论。结果表明：制成的自密实再生混凝土各项性能均满足规范的要求，与试验预期比较符合。文献[28]将再生骨料完全代替天然粗细骨料，以水胶比和粉煤灰掺量为变量，研究了该变量对混凝土性能的影响，研究指出：应用再生细骨

料的制备料的来源比较广泛，旧建筑、废旧路面及桥梁的拆除产生再生骨料。然而不同来源的混凝土垃圾的原生强度等级不再生骨料势必会对试验结果造成一定的影响。通常组成建筑、柱等混凝土强度等级并不相同，如果采用废旧建筑物制会对试验结果造成影响。为了避免不同原生混凝土对试验再生粗骨料均来自同一段废旧路面，如图 2.1 所示。生骨料的流程大致分为破碎、筛分、除杂等，关键的步骤坏直接会影响试验的结果。本试验破碎混凝土的仪器为 EP由于破碎后的骨料粒径各不相同，形状各异，因此需要对mm、10-15mm 和 15-20mm 三种。最后对于影响混凝土流除。为了使三种不同粒径范围的混凝土骨料满足连续级配的比例进行混合。

图 2.2 坍落扩展度试验Fig.2.2 Fall scale test土工作性能的试验结果和分析 所示，R1-A、R1-B、R1-C、R2-A、R3-A、，R1-D、R2-B、R2-C、R2-D、R3-C、R3-D 扩展度等级均大于等于 SF2，基本上完成了0 均大于 2s，粘性均为 VS1 级，均满足配合表 2.9 自密实再生混凝土工作性能Tab. 2.9 Self-compacting recycled concrete performanceR1-C R1-D R2-A R2-B R2-C R2-D R3-A 800 750 775 745 745 710 790 8.7 12.1 5.5 7.5 4.8 6.4 4.6
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本文编号：2835607