基于界面参数的改性再生混凝土正常使用极限状态研究分析

摘要

再生混凝土技术的发展，是一项重要的技术创新，该技术对于资源的再生利用、生态环境保护等方面具有十分重要的作用。随着国民经济的飞快发展，传统的建筑模式已经显现出了很多弊端，带来了越来越多的不利影响。其粗放型的生产方式，是一种投入高，效益低的生产方式，并且造成了资源的浪费和环境的破坏。再生混凝土技术的应用，可以很好的缓解这一问题。目前，对于再生混凝土技术已经取得了一些列的研究成果，但相比于普通混凝土，再生混凝土的各项性能依旧难以满足大部分结构的需求，因此有待进一步的研究和探讨。
　　通过阅读大量的文献，在参考国内外现有的研究成果基础上，论文介绍了再生混凝土技术的发展现状，总结了再生骨料的物理特性和相关的力学性能，分析了再生混凝土细观结构下的界面过渡区及其特征性能，通过对比，分析了界面参数和界面过渡区对再生混凝土的宏观性能的影响。另外，讨论了再生混凝土的改性方法，并且选择通过掺入乳化沥青外加剂，来对再生混凝土进行改性处理，在细观层面下，基于界面过渡区和界面参数的理论研究，分析了乳化沥青的掺入对再生混凝土的性能的影响，然后对再生混凝土梁的正常使用极限状态进行分析，计算并修正了掺入适量乳化沥青后的再生混凝土梁的裂缝和挠度计算公式。最后，应用ANSYS有限元软件，并结合现有的研究成果和数据，进行了再生混凝土梁的受力性能有限元模拟，直观的演示了在各级荷载作用下，掺入乳化沥青后的再生混凝土梁的裂缝分布和发展情况，得到了掺入乳化沥青后的再生混凝土梁的荷载挠度曲线。在此基础上，对掺入乳化沥青后的再生混凝土梁的计算和分析的结果与ANSYS模拟的结果进行对比和讨论，得出如下结论:掺入了乳化沥青的再生混凝土梁的裂缝性能得到了有效的改善，裂缝相对较细且数量较少，相比未掺入乳化沥青的再生混凝土梁，其裂缝的离散性较为收敛，发展速度较为缓和，并且变形性能得到改善，挠度值变化幅度不大。模拟结果与计算的结果差异较小，说明应用ANSYS软件模拟改性后的梁的受力性能是可行的，验证了有限元模型的准确性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 再生混凝土研究背景与意义

1．2 再生混凝土的研究进展

1．3 再生混凝土的研究成果

1．4 混凝土的裂缝研究现状

1．5 本文研究主要内容

2 再生骨料的特性与基本性能

2．1 再生骨料的特性

2．1．1 废弃混凝土的来源

2．1．2 废弃混凝土的加工工艺

2．1．3 再生骨料的形态

2．1．4 再生骨料的级配

2．2 再生骨料的基本性能

2．2．1 密度

2．2．2 吸水率

2．2．3 压碎指标

2．2．4 砂浆附着量

2．3 再生骨料的分级与检验

2．4 本章小结

3 基于界面参数的再生混凝土改性研究

3．1 再生混凝土细观结构

3．1．1 再生混凝土的细观组成

3．1．2 再生混凝土的界面特点

3．3 再生混凝土改性研究分析

3．3．1 改性再生混凝土

3．3．2 再生混凝土的改性方法

3．4 掺入乳化沥青的再生混凝土研究分析

3．4．1 乳化沥青

3．4．2 掺入乳化沥青的混凝土工作原理及作用

3．4．3 掺入乳化沥青对再生混凝土性能改善的机理分析

3．5 本章小结

4 掺入乳化沥青的再生混凝土裂缝计算分析

4．1 混凝土梁的裂缝计算分析

4．1．1 裂缝及其控制

4．1．2 裂缝的出现、分布及开展过程

4．1．3 混凝土梁的裂缝计算公式

4．2 混凝土梁的挠度计算分析

4．2．1 变形控制的目的和要求

4．2．2 混凝土梁的挠度计算

4．3 乳化沥青再生混凝土梁裂缝和挠度计算分析

4．3．1 裂缝计算

4．3．2 挠度计算

4．4 本章小结

5 掺入乳化沥青的再生混凝土裂缝数值模拟

5．1 ANSYS有限元简介

5．2 掺入乳化沥青的再生混凝土裂缝的有限元分析

5．2．1 有限元模型的选择

5．2．2 裂缝模型的选择

5．2．3 本构模型和破坏准则的选择

5．3 掺入乳化沥青的再生混凝土裂缝的数值模拟

5．3．1 参数取值

5．3．2 数值模型的建立

5．3．3 结果对比分析

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

作者简介