再生混凝土单轴受力应力-应变关系试验与数值模拟

来源 :同济大学土木工程学院 同济大学 | 被引量 : 53次 | 上传用户:pgqing
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再生混凝土作为一种绿色环保型建筑材料已经得到广泛的重视,国内外学者对其展开了大量的试验研究,并取得了初步的成果。然而,由于再生粗骨料自身的复杂性,用不同的再生粗骨料所得试验结论往往不同,甚至相反。为打破试验条件的限制,本文从再生混凝土的细观结构入手,构建再生混凝土格构模型,以考察再生混凝土各组分对再生混凝土性能的影响。在总结前人试验结果的基础上,对再生混凝土的细观结构和界面特点进行了系统分析。研究认为再生混凝土的新界面过渡区比普通混凝土疏松,但是普通混凝土界面处的微裂纹宽度要远大于再生混凝土;再生混凝土的新界面过渡区的界面宽度大于普通混凝土。再生混凝土究竟沿哪一个界面破坏并不是固定的,是跟再生粗骨料自身的性能和新砂浆的水灰比密切相关的。当再生粗骨料较强且没有严重损伤而水灰比较大时,再生混凝土受压的破坏面将在更大程度上经过新界面,当再生粗骨料较弱或损伤比较严重时,其将沿老界面破坏。本文考察了再生粗骨料来源复杂时对再生混凝土单轴受压应力-应变全曲线的影响,用强度为C20、C50的废混凝土破碎后制成再生粗骨料,将其按不同比例混合后采用同一水灰比拌制再生混凝土,测定其单轴受压应力-应变曲线。试验发现,不同来源再生粗骨料混合使用会降低再生混凝土的抗压强度;弹性模量将受控于强度等级较低的废混凝土;废混凝土强度等级越低,极限应变和峰值应变均增加。基于格构模型理论和再生混凝土细观结构特点建立了适用于再生混凝土的格构模型,用FORTRAN编写程序算得再生混凝土应力-应变全曲线,并与试验曲线进行了对比,发现本文模型基本能反应再生混凝土的破坏过程,在选取适当参数的前提下,能较好的用于计算其应力-应变全曲线。
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