钢纤维-型钢再生混凝土梁受弯性能试验研究

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随着我国建筑业的飞速发展,建筑材料的需求量不断增加,大量的自然资源被开采,生态环境遭到破坏。从房屋的新建到拆除,各个环节都会产生大量的建筑垃圾,这些建筑垃圾中比重最大的是废弃混凝土。大量试验研究表明,废弃的混凝土块经过适当的处理以后,部分或全部替代混凝土用砂石等天然集料(主要是粗骨料),可以配置成的新混凝土。但是和天然骨料配置而成的混凝土相比,再生混凝土的脆性表现得更加明显,抗裂性能明显降低,构件在受弯时会产生较大的挠度和裂缝宽度,且不利于结构的抗震性能,所以目前普遍用于路基、路面工程中。为了解决再生混凝土结构抗震性能低、抗裂性差的这一缺点,可以将型钢和钢纤维加入再生混凝土中。本试验制作了8根试验梁,设置钢纤维的体积率和再生骨料的取代率两个基本变量,通过对加载过程中梁的挠度、裂缝、混凝土应变、钢筋应变、工字钢应变结构混凝土力学性能试验等数据的分析,研究以下两方面的内容:1、在相同骨料取代率(100%)的情况下,不同体积率的钢纤维(0,0.5%,1%,1.5%,2%)对组合梁的抗弯性能的影响;2、在相同钢纤维体积率(1%)的情况下,不同再生骨料的取代率(0,50%,100%)对组合梁的抗弯性能的影响。最终得出的主要结论如下:(1)钢纤维-型钢再生混凝土梁的受弯机理与普通型钢混凝土梁基本相同,基本满足平截面假定;(2)根据混凝土力学性能试验,通过数据分析得到钢纤维体积率、再生骨料取代率γ与钢纤维再生混凝土轴心抗压强度的关系式,其中为不加钢纤维的普通混凝土轴心抗压强度:ffrck=(0.9576 + 0.1310 γ + 9.36)fck(3)全部使用再生骨料的情况下,钢纤维的适量加入能明显改善混凝土梁的抗裂性能。钢纤维体积率和再生骨料取代率对组合梁的承载力有一定的影响,但并不明显。
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