鋼纖維再生混凝土配合比設(shè)計(jì)及其性能計(jì)算方法.pdf

1、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：
　?。?）通過9組鋼纖維再生混凝土配合比的正交

2、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18組配合比共54個(gè)150mm×150mm×150mm立方體

3、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

4、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。
　?。?）通過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

5、生混凝土本構(gòu)關(guān)系模型和表達(dá)式。
　　（3）通過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

6、體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系式。
　　（4）通過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)、3