人工砂再生混凝土柱受压力学性能研究

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随着我国城市化进程的快速发展,对混凝土、砖等建筑材料需求量急剧增加,作为混凝土的粗骨料和细骨料的供应量呈现短缺现象;另一方面,我国对混凝土骨料需求量日益增大的同时拆除旧建筑产生庞大的废弃混凝土。在同课题组其他成员已有的再生混凝土试验和理论成果的基础上,结合广西盛产石灰石的特点,将粉碎的石灰石的特点,将生产石灰石碎石粗骨料过程中产生的废气料或人工砂作为细骨料取代天然河砂,将破碎的废弃混凝土为粗骨料取代天然石子,配制人工砂再生混凝土。本文设计制作了10根强度等级为C35的人工砂再生混凝土柱,通过静载试验对其受压力学性能进行研究,分析了长细比和初始偏心距两个因素对人工砂再生混凝土柱的破坏形态、破坏机理、开裂荷载和极限承载力的影响。并将试验得出的结果与《钢筋混凝土结构设计规范2010》(以下简称新砼规)的理论计算值进行对比。试件种类有:长细比分别为6、8和10轴心受压柱3根;初始偏心距为30mm,长细比分别为6和10的小偏心柱2根;初始偏心距为70mm,长细比分别为6和10的的属界限受力状态柱的2根;初始偏心距为110mm长细比分别为6、8和10的大偏心柱3根。试验结果分析表明:人工砂再生混凝土柱在偏心受压时服从平截面假定,试验柱的抗压机理和破坏形态与普混凝土柱相似;在初始偏心距一样的情况下,人工砂再生混凝土试件的开裂荷载和极限承载力也随着长细比的增加而降低;在长细比相同的情况下,人工砂再生混凝土试件的开裂荷载和极限承载力也随着初始偏心距的增加而降低;轴心受压时,人工砂再生混凝土试件开裂荷载和极限承载力随着长细比的增加而降低。本文采用新砼规中相关公式计算出试件的开裂荷载、极限承载力和最大裂缝宽度在人工砂再生混凝土柱的适用性。并将新砼规算出的理论值与试验值进行对比,对比得出人工砂再生混凝土柱的开裂弯矩、极限承载力和最大裂缝宽度可以采用新砼规进行计算。当然在使用现行规范公式计算时,其中的混凝土和钢筋材料的参数(Ec、E0、ε0、fc和ft等)是采用本实验和同课题组其他成员的研究成果进行计算的。
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