人工砂再生混凝土与变形钢筋粘结锚固性能的试验研究

摘要

低碳环保、节能减排的生产生活理念日益在全球范围达成共识。为了节约天然骨料和利用建筑垃圾，开展再生混凝土性能研究为时代所需。本文通过6组砼配合比试验、54个试件推出试验和9个试件钢筋内贴片试验对人工砂再生混凝土与变形钢筋间的粘结滑移受力破坏过程、粘结机理、破坏形态和人工砂取代率、混凝土强度、钢筋直径、保护层厚度四个影响因素变化对人工砂再生砼与变形钢筋粘结滑移性能的影响规律以及粘结应力沿锚筋长度分布情况以及进行了研究。
　　 主要研究成果如下:(1)人工砂取代率对再生混凝土的立方体抗压强度和平均粘结强度影响较大。同一强度等级砼等级试件，细骨料0％取代率（完全天然砂）和100％取代率（完全人工砂）试件的抗压强度和平均粘结强度较高，而50％取代率的试件抗压强度和平均粘结强度相对低;(2)人工砂再生混凝土与变形钢筋间的粘结滑移机理与普通混凝土与钢筋粘结机理相似，表现在与普通混凝土相似的粘结应力-滑移曲线、破坏形态和钢筋应力沿钢筋粘结长度分布规律上;(3)其他因素不变的情况下，砼抗压强度、保护层厚度、钢筋直径等影响因素对人工砂再生混凝土粘结性能的影响与普通混凝土相同。主要表现为在试件的平均粘结强度随着混凝土土强度的提高而有较大幅度的提高，相对平均粘结强度(τ)u/ft随着钢筋直径的增大而减小，随着相对保护层厚度c/d的增大而提高，但均不呈线性变化的关系;(4)随着人工砂取代率的提高，试件粘结应力分布趋向不均匀，趋向集中分布在加载段和中间段。(5)我国《混凝土结构设计规范》关于极限粘结强度计算公式适用于人工砂再生混凝土普通变形钢筋粘结锚固应用;(6) C25人工砂再生混凝土试件平均粘结强度值均超过同强度等级普通混凝土，而高于基体混凝土强度等级的C45人工砂再生混凝土试件的平均粘结强度均小于或等于同强度等级普通混凝土。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 前言

1．2 再生混凝土的概念和研究现状

1．2．1 再生混凝土概念

1．2．2 人工砂混凝土概念

1．2．3 再生混凝土的研究现状和趋势

1．3 钢筋与混凝土的粘结锚固基本问题和研究现状

1．3．1 粘结锚固的基本问题

1．3．2 钢筋和混凝土粘结锚固机理

1．3．3 粘结锚固的性能研究的进展和现状

1．4 本论文选题的意义和主要工作

第二章 人工砂再生混凝土粘结锚固试验方案

2．1 再生混凝土配合比试验

2．1．1 混凝土原材料

2．1．2 配合比设计和拌和物性状

2．2 粘结锚固试验方法的的选择

2．3 推出试验方案设计

2．3．1 试验材料

2．3．2 试件设计和制作

2．3．3 推出试验的加载方案

2．3．4 量测方案

2．4 钢筋内贴片试验

2．4．1 内贴片试件的制作

2．4．2 钢筋内贴片加载和量测方案

2．5 本章小结

第三章 试验结果与分析

3．1 立方体试块抗压试验结果与分析

3．1．1 人工砂取代率对再生混凝土立方体抗压强度的影响

3．2 粘结锚固(推出)试验结果与分析

3．2．1 试验结果

3．2．2 试件试验过程和破坏形态分析

3．2．3 试验粘结应力-滑移(τ-S)曲线分析

3．2．4 粘结锚固性能影响因素分析

3．3 钢筋内贴片推出试验结果与分析

3．3．1 实测钢筋截面应力沿锚长分布规律

3．3．2 粘结应力分布的数值拟合

3．4 人工砂再生混凝土和变形钢筋粘结强度的计算

3．5 本章小结

第四章 结论与展望

4．1 主要结论

4．2 有待进一步研究的问题

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况