改性再生骨料混凝土宏观力学性能研究

发布时间：2020-07-18 05:10

【摘要】：由于再生骨料混凝土具有强度低、抗裂性和耐久性差等缺点,为了改善其缺点并对其进行再生循环利用,本文通过对再生骨料混凝土添加苯乙烯/丙烯酸酯类共聚物和玄武岩短切纤维二种不同的改性材料,来提高再生骨料混凝土的相关力学性能。通过比较改性前后再生骨料混凝土立方体抗压和劈裂抗拉强度,得到聚合物和玄武岩纤维在不同养护方式、掺量和龄期下对再生骨料混凝土的力学性能的影响,进而得出以下结论;1.苯乙烯/丙烯酸酯类共聚物改性再生骨料混凝土宜采用龄期为28天的干养护模式,聚合物最佳体积掺量约为10%;2.玄武岩纤维增强再生骨料混凝土宜采用28天的标准养护,最佳体积掺量约为0.1%;3.聚合物改性再生骨料混凝土早期强度较低,后期增长较为明显,而玄武岩纤维增强再生骨料混凝土早期强度相对较高。对不同配合比再生骨料混凝土进行聚合物和玄武岩纤维改性试验研究,分析二种不同改性材料对再生骨料混凝土力学性能的影响。发现相比较于普通再生骨料混凝土,聚合物改性再生骨料混凝土抗压强度、弹性模量和泊松比变化相一致均有明显的降低,但其劈裂抗拉强度得到了大幅的提高。掺加玄武岩纤维能够使得再生骨料混凝土的抗拉强度和抗裂性能得到有效提高,但其抗压强度和弹性模量提高幅度不大。与之相对应的改性前后水泥砂浆也得到了同样的结论。利用SEM扫描电镜观察二种改性材料对再生骨料混凝土界面过渡区以及微观结构的影响。发现玄武岩纤维的掺入对骨料与砂浆间界面过渡区的影响不大,但可以有效降低再生骨料混凝土内部的孔隙和优化其内部结构;而聚合物可以有效改善再生骨料混凝土界面过渡区,形成复合的网状结构,从而改善变形能力,降低其脆性。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528
【图文】：

M—20—A— 1水泥砂浆图 2.1 水泥砂浆试件编号示意图Fig. 2.1 Number diagram of cement mortar specimen.1.2 水泥砂浆有约束立方体抗压强度1）试验方法试件养护完成后采用仪器为合肥工业大学土木与水利工程学院结构实验ANS 压力试验机，其使用 YAW4306 微机控制电液伺服压力试验机，DCS-300字闭环测控系统，如图 2.2 所示。最大试验力为 3000kN，抗压强度试验加荷均取 0.5MPa/s。试验类别试件编号强度等级

其变化趋势如图2.3 所示。表 2.3 水泥砂浆立方体抗压强度值Tab. 2.3 Cube compressive strength of cement mortar试件编号 破坏荷载(kN) 立方体抗压强度(MPa) 立方体抗压强度取值(MPa)M20-A-1 247.86 49.59M20-A-2 243.50 48.7149.11M20-A-3 245.03 49.02M30-A-1 332.30 66.48M30-A-2 327.08 65.4466.48M30-A-3 390.40（a）78.10M40-A-1 371.13 74.25M40-A-2 373.95 74.8174.74M40-A-3 375.68 75.16注：（a）斜体表示最大值或者最小值与中间值（或平均值）相差超过 15%，应舍去。图 2.3 水灰比对水泥砂浆立方体抗压强度的影响Fig. 2.3 Effect of water-cement ratio on compressive strength of cement mortar cube从表 2.3 和图 2.3 中可以看出，普通水泥砂浆的立方体抗压强度随着水灰比的增加而减小，减小的幅度为 35.37%和 12.42%。

图 2.4 水泥砂浆试件立方体抗压破坏形态Fig. 2.4 Compressive failure pattern of cement mortar 和试验过程中可以看出，普通砂浆受力先在底部产生微缝持续发展，最终形成贯穿裂缝。但是由于试验机垫试件，所以会产生对顶的破坏面。浆劈裂抗拉强度法与上节相同，仪器设备为 SANS 混凝土压力试验机，验加载速率取 500N/s。水泥砂浆试件劈裂抗拉强度测定共和国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》[62]第 9 章“劈裂抗拉强度试验”进行。强度按照式（2.2）计算

【参考文献】

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本文编号：2760462