钢纤维再生混凝土弯曲疲劳性能研究.pdf
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1、2 0 1 6年第 2期 2月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA C 0NC RE I E AND C EME NT P R ODUC T S 2 01 6 No 2 F e b r u a r y 钢纤维再生混凝土弯曲疲劳性能研究 秦道天 ( 河南省收费还贷高速公路管理 中心 , 郑州 4 5 0 0 0 0 ) 摘要 : 对普通混凝 土( NC) 、 再 生混凝土( R AC) 、 钢纤维混凝土 ( S F RC) 和钢纤维再 生混凝土( S F R RAC) 的弯 曲疲劳性 能进行 了试验研 究。分析 了应 力水平 、 再生骨料 和钢纤维对混凝 土弯曲疲劳寿命和 离散性 的影
2、响规律 。 在 试验研 究的基础上 , 应用疲劳寿命 统计 学理_论拟合 了各组混凝土材料 弯曲疲劳寿命的两参数威布 尔分 布, 并建立 了 相 应的单对数和 双对数 弯曲疲 劳方程 。 结果表 明, 再生混凝土的疲劳寿命 明显低 于天然骨料 混凝 土, 离散 性也 更大 ; 钢纤维可以显著提高混凝土的疲劳寿命, 并降低 离散性。 各组混凝土材料的弯曲疲劳寿命很好地服从两参数的威布 尔分布 ; 建立的单对数和 双对数 弯曲疲 劳方程与试验 实测数据吻合 良好 。 关键词 : 再 生混凝 土; 钢纤维 ; 弯曲疲 劳; 疲劳寿命 ; 疲 劳方程 A b s t r a c t : T h e e
3、 x p e ri m e n t a l r e s e a r c h o n t h e fl e x u r a l f a t i g u e p r o p e r t i e s o f n o r m a l c o n c r e t e ( N C ) , r e c y c l e d a g g r e g a t e c o n c r e t e( R A C ) , s t e e l fi b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e( S F R C ) a n d s t e e l fi b e r r e i nfo
4、 r c e d r e c y c l e d a g gre g e c o n c r e t e S F R R A C ) i s c a r ri e d o u t T h e i n fl u e n c e r u l e s of s t r e s s l e v e 1 r e c y c l e d a g gre g a t e a n d s t e e l fi b e r o n f a t i gue l i f e a n d d i s c r e t e n e s s a r e a n a - l y z e d Ba s e d o n t h
5、e e x p e rime n t a l s t u d i e S ,t wo - p a r a me t e r W e i b u l l d i s t ri b u t i o n of fl e x u r a l f a t i g u e l i f e o f c o n c r e t e i s d e riv e d b y u s i n g s t a t i s t i c s t h e o r y , a n d t h e c o r r e s p o n d i n g s i n e l o g a r i t h m i c a n d d o
6、 u b l e l o g a ri t h m i c e q u a t i o n s a r e g a i n e d T h e e x - p e r i me n t r e s u l t s s h o w t h a t fl e x u r al f a t i g u e l i f e o f r e c y c l e d a g gre g a t e c o n c r e t e i s o b v i o u s l y l o we r t h a n t h a t of n a t u r a l a g gre g a t e c o n c r
7、 e t e , a n d the d i s c r e t e n e s s i s g r e a t e r ; s t e e l fi b e r c a n s i g n i fi c a n t l y i mp mv e t h e f l e x u r a l f a t i g u e l i f e o f c o n c r e t e a n d d e c r e a s e t h e d i s c r e t e n e s s e fl e x u r a l f a t i g u e l i f e o f c o n c r e t e ma
8、 t e ri als f o l l o ws t w o - p a r a me t e r We i b u l l d i s t ri b u t i o n ; e x p e r - i me n t al s i n e l o g a ri t h m i c and d o u b l e l o g a r i t h m i c e d l u a t i o n s c n d e s c ri b e t h e e x p e ri m e n t a l t e s t d a t a w e l 1 Ke y wo r :Re c y c l e d a g
9、 gre g a t e c o n c r e t e ; S t e e l fi b e r ; F l e x u r a l f a t i g u e ; F a t i gu e l i f e ; F a t i g u e e q u a t i o n 中图分类号 : T U 5 2 8 5 7 2 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 6 ) 0 2 9 1 0 4 O前言 随着城市化进程 的加快 在 旧建筑物的拆迁改 造过程 中产生了大量的废弃混凝土 , 开展再生混凝 土骨料 的应用研究 。 可为废弃混凝土 的资源化利用 提供
10、有效的途径 。然而 , 再生混凝土骨料 由于强度 低 、 孔 隙率高和吸水性 大等特性 , 导致再生混凝土 骨料在工程应用 中存 在强度偏低 以及收缩性和耐 久性等方面的问题【 ” 。钢纤维能很好地改善混凝土 的抗裂 、 抗收缩和变形性能圆 , 在很大程度上弥补再 生混凝土 的不足 , 为拓宽再生混凝土的应用提供 了 可能。 在许 多土木工程结构 , 尤其是公路路面 、 桥面 和铁路轨枕等结构 中,混凝 土主要承受静载弯曲、 动载疲劳以及温度应力 的作用【 3 】 。因此 , 混凝土尤其 是钢纤维混凝土 的弯 曲疲劳性能得到 了广泛的关 注 , 但 目前对再生混凝土弯 曲疲劳性能的研究还 较少
11、 。鉴于此 , 本文通过弯曲疲劳试验 , 对再生混凝 土( R A C ) 和钢纤维再生混凝土( S F R R A C ) 的弯曲疲 劳性能进行了研究 。作为对 比 。 同时还进行了普通 混凝土 ( N C) 和钢纤维混凝土 ( S F R C ) 的弯曲疲劳试 验 , 并在试 验研究和理论 分析的基础上 , 建立 了相 应的弯 曲疲劳方程 。 可为再生混凝土和纤维再生混 凝土在实际工程中的应用提供理论依据。 1 试 验概 况 1 1 原材料 水泥 : 4 2 5级普通硅酸盐水泥。 细骨料 : 级配 良好的中砂 , 细度模数 2 6 7 。 粗 骨料 : 天然粗骨料为连续级配的碎石 , 粒径
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