再生粗骨料混凝土梁短期刚度及裂缝的试验研究

摘要

再生混凝土因具备节约资源、保护环境、降低造价等优势，成为当下可持续发展的新型绿色材料。然而关于再生混凝土的适用性方面，直接应用于设计的理论公式不多，故本文就再生混凝土的刚度和裂缝进行了较深入的研究。通过对制作的16根再生混凝土梁和1根普通混凝土梁进行受弯试验，得到相应的结果如下:
　　 1、再生混凝土的相关力学性能指标与普通混凝土有着一定的差异，根据试验结果分析，在考虑取代率的影响下，再生混凝土的弹性模量和抗拉强度分别与抗压强度建立相对应的关系式。
　　 2、再生混凝土方形板式试件的加载试验观测了内部裂缝过程，其破坏过程类似于普通混凝土试件，按裂缝发展规律同样可以划分原始裂缝相对稳定期、裂缝发展稳定期、不稳定裂缝发展破坏期3个阶段，但裂缝的初始出现要早于普通混凝土，内部裂缝宽度比较普通混凝土要大20％～50％。
　　 3、再生混凝土梁在同级荷载作用下随着再生骨料取代率的增加，跨中挠度变大，其荷载挠度曲线与普通混凝土梁类似，先直线上升，在混凝土开裂后出现转折，约达到80％极限荷载或过了钢筋屈服阶段一小段时间之后，挠度急剧变化，出现更为明显的弯曲。
　　 4、分析数据得到了本文再生混凝土梁短期刚度公式中的内力臂系数推荐值、截面弹塑性抵抗矩系数的计算式，并借鉴规范公式修正给出再生混凝土梁受弯下的短期刚度公式。
　　 5、再生混凝土梁的短期刚度随着取代率的增加而降低，计算刚度值低于规范值约11％。通过实际数据的显示比较，以及借鉴国内其他研究者试验数据验证了本文受弯梁短期刚度公式的适用性。
　　 6、再生混凝土梁的裂缝开展情况与普通混凝土梁类似，但开裂较普通混凝土梁提前，且随着纵筋配筋率的提高、开裂提前;主要裂缝间距随着取代率的增加有变大的趋势，相应裂缝条数减少，宽度增大，表明再生混凝土裂缝的计算与普通混凝土是有差异的。
　　 7、数据分析得到再生混凝土的平均裂缝间距和最大裂缝宽度计算公式，比较了每根梁适用阶段最大裂缝宽度实际值与计算值，并搜集国内相关研究资料，吻合都较好。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外相关研究概况

1．2．1 再生混凝土的相关研究

1．2．2 再生混凝土粱受弯刚度公式的研究

1．2．3 再生混凝土梁受弯裂缝的研究

1．3 本文研究的主要工作内容

第二章 试验概况

2．1 试验材料

2．2 再生混凝土配合比设计

2．3 试件的设计与制作

2．3．1 方形板式试件

2．3．2 试验梁的设计与制作

2．3．3 试验梁的加载装置及测点布置

2．3．4 试验过程

2．4 本章小结

第三章 再生混凝土力学强度指标及微裂缝发展的研究

3．1 再生混凝土力学强度指标的研究

3．1．1 弹性模量

3．1．2 劈裂抗拉强度

3．2 再生混凝土微裂缝发展的研究

3．2．1 试验现象与结果

3．2．2 试验结果分析

3．3 本章小结

第四章 再生混凝土梁短期刚度试验结果及分析

4．1 试验现象

4．1．1 受力过程

4．1．2 破坏形态

4．1．3 荷载挠度曲线

4．2 再生混凝土梁短期刚度的计算

4．2．1 材料参数值确定

4．2．2 再生混凝土梁短期刚度

4．3 本章小结

第五章 再生混凝土梁裂缝试验结果及分析

5．1 再生混凝土梁受弯裂缝特征

5．2 裂缝影响因素分析

5．3 平均裂缝间距

5．4 最大裂缝宽度

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文