钢纤维再生混凝土配合比设计及其性能计算方法

发布时间：2018-04-28 23:37

  本文选题：再生混凝土 + 钢纤维　； 参考：《郑州大学》2017年博士论文

【摘要】：随着我国水利、土木等领域工程建设的深入,建筑材料短缺与建筑垃圾大量产出的矛盾日益突出。将废旧混凝土破碎、筛分后用以全部或部分替代天然骨料制备的再生混凝土能变废为宝,促进建筑垃圾的循环利用,是实现建筑材料可持续发展的有效途径。为了解决再生混凝土强度低、耐久性差等问题,本文将钢纤维加入再生混凝土中,重点研究钢纤维再生混凝土的配合比设计、基本力学性能、轴压本构关系和耐久性能。主要内容如下:(1)通过9组钢纤维再生混凝土配合比的正交设计共54个150mm×150mm×150mm试件的塌落度、抗压和劈拉试验,研究了影响钢纤维再生混凝土性能的主要因素。在此基础上,通过22组钢纤维再生混凝土配合比共132个150mm×150mm×150mm立方体试件的抗压、劈拉试验和66个100mm×100mm×400mm棱柱体试件的四点弯曲试验,研究了钢纤维对再生混凝土劈拉强度和弯拉强度的影响,建立了钢纤维用量计算公式。通过18组配合比共54个150mm×150mm×150mm立方体试件抗压试验,研究了水胶比、再生取代率对抗压强度的影响,建立了水胶比计算公式。通过33组配合比共99个150mm×150mm×150mm立方体试件的塌落度和抗压试验,研究了单方用水量、再生骨料取代率、钢纤维含量特征系数对塌落度的影响,建立了单方用水量计算公式。根据细骨料填充粗骨料空隙的原则,建立了钢纤维再生混凝土的砂率计算公式,并通过15组配合比共45个150mm×150mm×150mm立方体试件的塌落度和抗压试验,对比分析了砂率计算方法对塌落度和抗压强度的影响。形成了基于目标抗压强度、目标工作性能的钢纤维再生混凝土配合比设计方法。(2)通过10组钢纤维再生混凝土配合比共90个150mm×150mm×300mm棱柱体试件的轴压试验,研究了再生骨料取代率、钢纤维体积率、再生混凝土强度对钢纤维再生混凝土轴心抗压强度、弹性模量、峰值变形、应力-应变曲线和压缩韧度的影响,分别建立了钢纤维再生混凝土轴心抗压强度、弹性模量、峰值应变与立方体抗压强度的关系式以及钢纤维再生混凝土本构关系模型和表达式。(3)通过10组钢纤维再生混凝土配合比共30个100mm×100mm×400mm小梁试件的四点弯曲试验,研究了再生骨料取代率、钢纤维体积率、再生混凝土强度对荷载-挠度曲线、初裂强度、初裂挠度、弯拉强度、峰值挠度、残余强度和弯曲韧性的影响,对比分析了ASTM C1609和JG/T472-2015中钢纤维混凝土弯曲性能的评价指标,提出了适合钢纤维再生混凝土特点的弯曲性能评价指标,建立了弯拉强度与立方体抗压强度的关系式。(4)通过10组钢纤维再生混凝土配合比共40个150mm×150mm×300mm试件的双面直剪试验,研究了再生骨料取代率、钢纤维体积率、再生混凝土强度对剪切荷载-变形曲线、抗剪强度、剪切变形、剪切韧度的影响,提出了适合钢纤维再生混凝土特点的剪切韧度评价指标,建立了抗剪强度与立方体抗压强度的关系式。(5)通过10组钢纤维再生混凝土配合比共30个100mm×100mm×300mm试件的碳化试验、30个100mm×100mm×400mm试件的快速冻融循环试验和60个100mm×100mm×200mm试件的干湿循环试验,研究了再生骨料取代率、钢纤维体积率、再生混凝土强度对钢纤维再生混凝土碳化深度、质量损失率、相对动弹性模量和水溶性氯离子含量的影响,建立了碳化深度计算公式。
[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 .

【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU528

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本文编号：1817436