再生混凝土常规三轴受压性能试验研究.pdf
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1、2 0 1 5年 第 6期 (总 第 3 0 8 期 ) Nu mb e r 6 i n 2 0 1 5( T o t a l N o 3 0 8) 混 凝 土 Co n c r e t e 理论研究 T HEORETI CAL RES EARCH d o i : 1 0 3 9 6 9 0 i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 5 0 6 0 0 5 再 生混凝 土常规三轴受压性能试 验研 究 余兴 国 。陈宇良h。 经承贵 。陈宗平 ( 1 广西电力工业勘察设计研究,广西 南宁 5 3 0 0 0 4 ; 2 广西大学 a 土木建筑工程学院; b 工程防灾与结构安
2、全教育部重点实验室, 广西 南宁 5 3 0 0 0 4 ) 摘要: 进行 了 1 2个再生混凝土试件常规三轴受压试验, 考察围压值和取代率对再生混凝土破坏形态、 应力 一 应变曲线、 力学 性能指标的影响。 研究结果表明: 常规三轴受压状态下 , 再生混凝土均为剪切破坏 , 破坏时有较明显的脆性 ; 再生混凝土的峰值 应力 、 峰值应变 、 弹性模量随围压值增大而显著提高 , 但受取代率的影响不大 ; 增大围压值能有效提高再生混凝土的延性性能和 耗能能力。 关键词: 再生混凝土 ; 应力 一 应变曲线 ; 三轴受压 ; 性能指标 ; 破坏准则 中图分类号 : T U 5 2 8 0 1 文献
3、标志码 : A 文章编号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 5 ) 0 6 0 0 1 7 0 5 E x p e r i me n t a l s t u d y o n c o mp r e s s i v e p e r f o r ma n c e o f r e c y c l e d a g gr e g a t e c o n c r e t e s u b j e c t t o c o n v e n t i o n a l t r i a x i a l c o mp res s i o n Xi n g gu o , CHEN Yu l i a n g ,
4、 l I NG Ch e n g gm , CHEN Zo n g pi n g 。 ( 1 Gu a n g x i El e c t r i c P o we r I n d u s t r y De s i g n a n d Re s e a r c h I n s ti t u t e, Na n n i n g 5 3 0 0 0 4, Ch i n a ; 2 a Co l l e g e o f Ci v i l E n g i n e e ri n g a n d Ar c h i t e c t u r e: b Ke y La b o r a t o r y o f Di
5、 s a s t e r Pr e v e n ti o n and S t r u c tur a l S a f e t y o f Ch i n a Mi n i s t r y o f Ed u c a tio n, Gu a n g x i U n i v e i t y , Na n n i n g 5 3 0 0 0 4, C h i n a ) Abs t r a c t: 1 2 r e c y c l e d c o n c r e te s p e c i me n s we re d e s i g n e d f o r t r i a x i a l t e s t
6、 , a n d l a t e r a l c o n fin e me n t a n d r e pl a c e me n t r a tio we r e t a ke n i nt o c o n s i d e r a t i o n a s t h e ma j o r p a r a me t e r s i n t h e t e s t T h e f a i l u r e p a t t e r n s a n d th e s t r e s s s tr a i n c u r v e s o f th e s p e c i m e n s , a s w e
7、l l a s th e m e c h a n i c a l p e rfo r man c e i n d e x we r e ob t a i n e d Th e e x p e rime n t a l res ul t s i n d i c a t e s tha t the f a i l u r e pa t t e rn o f r e c yc l e d c o n c r e t e i s s h e a r f a i l ur e p a t t e rn , a n d i t s dam a g e b r i t t l e n e s s o b v
8、 i o us l y I n c r e a s e the l a t e r al c o mp r e s s i o n v a l u e c a n be e f f e c tiv e l y i mpr ov e d the s t r e n g t h, pe ak s t r a i n, e l a s ti c mo d ul u s, du c til i t y pe r f o rm an c e an d e n e r g y di s s i p a t i o n c a pa c i t y o f the h i gh s tre n g th r
9、 e c y c l e d c oars e a g g r e g a t e c o n c r e t e Re p l a c e me n t r a ti o s ha v e l i t t l e i mpa c t o n me c ha n i c a l pe rfo r man c e i n d e x o f rec y c l e d c o n c r e t e K e y wo r d s: r e c y c l e d c o n c ret e ; s tr e s s s t r a i n C H I V E S ; t r i a x i a
10、l c o mp r e s s i o n; me c h a n i c s i n d e x ; f a i l u r e c ri t e ri o n 0 引 言 再生混凝土是将废弃混凝土经过破碎 、 分级 、 清洗 , 按 照一定 比例部分或全部取代天然骨料而制成 的混凝土 。 其 能有效 的解决建筑垃圾带来的环境污染 问题 , 具有显著的 社会效益 、 经济效益 和环保 效益。 国内外 众多研究 研 究表明再生骨料经过一系列破碎加 工后存在大量 内部 裂 纹和表 面黏附较多的水泥基体 , 因此具有孑 L 隙率高 、 表 观 密度低 吸水率高、 内在微裂纹多 、 强度低等缺陷。
11、 鉴于再生 粗骨料 自身的不足 , 对其性能进行深入 的研究是工程 中亟 待解决 的问题。 目前 , 国内外对再生混凝 土方面 的研 究 中, 大多 为单 轴应力状态下的研究 J , 对再生混凝 土三 轴受压 性能的 研究” “ 尚鲜有 报道。 为此 , 拟通 过 1 2个 再生混凝 土试 件三轴受压试验, 研究再生混凝土三轴受压力学性能, 并 深入分析了侧 向围压 和取代率对再生混凝 土三轴受压力 学性能指标 的影响 , 为再生混凝土 的研究理论 和推广应用 提供参考 。 1 试 验 设 计 1 1试 验 材 料 再生粗骨料来 自某 检测 中心强度为 C 3 0的废弃碎石 类混凝土试块 ,
12、经鄂式破碎机破碎 、 筛分和清洗后而得 到 , 天然 混 凝 土 粒 径 5 2 0 n l i n , 连 续 级 配 , 堆 积 密 度 为 1 2 7 0 k g m , 吸水率为 3 1 8 ; 细骨料 为 中粗 河砂 , 4 2 5 R 普通硅酸盐水 泥和城市 自来水 。 以取代率为 0 ( 即天然混 凝土) 为基准, 对于不同取代率, 仅改变再生粗骨料与天然 粗骨料的 比例 , 总的粗骨料重量不变 , 其他成分保持不变。 再生混凝土 目标设计 强度为 C 5 0 , 具体配合 比为水泥: 水: 细骨料: 粗骨料 = 1 0 : 0 3 2 : 0 9 2 : 2 3 4 。 收 稿
13、 日期 : 2 0 1 4 -0 9 -1 2 基金项 目: 国家自然科学基金( 5 0 9 0 8 0 5 7 , 5 1 2 6 8 0 0 4 ) ; 广西自然科学基金项 目( 2 0 1 2 G X N S F A A 0 5 3 2 0 3 ) ; 广西科技攻关项 目( 桂科攻 1 2 1 1 8 0 2 3 3 ) 广西理工科学实验 中心重点项 目资助( L G Z X 2 0 1 1 0 2 ) 1 7 4结 论 ( 1 ) 围压值为 0 MP a 时 , 再 生混凝 土为粗 骨料 与胶凝 体结合面的竖向劈裂破坏; 随着围压值的增大, 竖向裂缝 逐渐转变为斜 向裂缝 , 当围压值
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