废弃玻璃细骨料混凝土单轴受压应力-应变全曲线试验研究.pdf
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1、2 0 1 4 年 第 7 期 (总 第 2 9 7 期 ) Nu mb 7 i n 2 0 1 4 ( T o t a l No 2 9 7 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 理论研究 THE0RETI CAL RESEARCH 废弃玻璃细骨料混凝土 单轴受压应力一 应变全曲线试验研究 梁炯丰 ,郭立湘 。吴华英 ,邱 志铭 ( 1 东华理工大学 建筑工程学院,江西 南昌 3 3 0 0 1 3 ;2 浙江杭萧钢构股份有限公司,浙江 杭州 3 1 0 0 0 3 ) 摘要: 完成了废弃玻璃细骨料混凝土的单轴受压应力一 应变全曲线试验 , 研究了取代率对再生玻璃细骨料混凝土的应力一
2、 应变全曲 线形状和抗压强度、 峰值应变、 弹性模量的影响。 研究结果表明, 废弃玻璃细骨料混凝土的立方体抗压强度 、 棱柱体抗压强度 、 弹性模 量随着取代率的不断增加而不断减小, 但峰值应变却不断增大; 基于试验数据, 拟合得到了废弃玻璃细骨料混凝土的应变一 应变关系 曲线表达式。 关键词 : 废弃玻璃细骨料 ;混凝土;应力一 应变全曲线 中图分类号 : T U 5 2 8 0 1 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 4 ) 0 7 0 0 4 0 0 2 E x p e r i me n t a l s t u d y on c o m p
3、l e t e s t r e s s - s t r a i n c u r v e o f w a s t e g l a s s f i n e a g g r e g a t e c on c r e t e u n d e r un i a x i a l l oa d i n g L I A NGJ i o n g f e n g , G U OL i x i a n g , WUH u a y i n g , Q Z h i m i n g ( 1 Co l l e g e o f Ar c h i t e c t u r e E n g i n e e r i n g , E
4、a s t C h i n a I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y , Na n c h a n g 3 3 0 0 1 3 , Ch ma ; 2 Z h e j i a n g Ha n g x i a o S t e e l S t r u c tur e C o , L t d , H a n g z h o u 3 1 0 0 0 3 , C h i n a ) Ab s t r a c t : T h e c o mp l e t e s t r e s s s t r a i n c u r v e s o f wa s t e g
5、 l a s s fi n e a g g r e g a t e c o n c r e t e we r e t e s t e d a n d i n v e s t i g a t e d A n a n a l y s i s wa s ma d e o f t h e i nfl ue nc e o fv a r y i n g wa s t e g l a s s fin e a ggre g a t e c o n t e n t s o n t h e c o mp l e t e s t r e s s s t r a i n c u r v e, c o mp r e s
6、 s i ve s t r e ng t h, p e a k s t r a i n, e l a s t i c mo d ul u s e t c The t e s t r e s ul t s s h o we d tha t the c u b i c c o mp r e s s i v e s t r e n g t h, a xi a l c o mp r e s s i v e s t r e ng t h a n d e l a s t i c mod u l us o fwa s t e g l a s s fin e a g gre g ate c o n c r e
7、 t e a I l d e c r e a s e d wi t h t he i n c r e a s e o f wa s t e gl a s s fine a ggre g a t e c o n t e n t s , b u t t h e p e a k s t r a i n we r e h i【 e r Ba s e d t e s t d a t a, t h e f un c t i o n e x pr e s s i o n o fr e l a t i o ns h i p be t we e n s t r e s s s t r a i n Key w o
8、r ds : wa s t e g l a s s fin e a g gre ga t e ; c o n c r e t e; c o mp l e t e s t r e s s s t r a i n c ur v e 0 引言 目前 , 国内外对 于建筑废弃物资源化利用方面主要集 中在再生混凝土的研究和应用方面, 包括其物理化学性能 、 工作性能 、 力学性能 、 耐久性能和结构性能等方面 , 并取得 了大量研究成果 , 并 已在工程中得 到应用 ; 而对 于废弃玻 璃的再生利用则还未引起人们的足够重视 , 仅有少数学者 对再生玻璃骨料混凝土 5 1进行 了研究 。 废弃玻璃混凝土的
9、 研制 , 既可以减少对天然砂石 的开采 , 保护 自然环境 , 而且 可 以促进社会可持续发展 。 因此 , 笔者对废弃玻璃作为细 骨料 混凝土 的单 轴受压应力一 应变全 曲线进行 了试 验研 究, 为废弃玻璃资源化利用提供参考。 1 试验设计 1 1 原材料和 配合 比 再生玻璃细骨料由南昌市某废品回收站回收废弃玻 璃经人工破碎而成 , 天然粗骨料为连续级配的碎 石 , 最大 粒径 为 2 5 m m。 河砂 的细度模 数为 2 6 ; 水 泥采用 海螺牌 P 0 4 2 5 R级水 泥 。 所有试件采 用 同一水灰 比 0 4 3 , 参考 J G J 5 5 2 0 0 0 普通混凝
10、土配合比设计规程 的配合比设计 方法 , 配制 0 、 2 0 、 4 0 、 6 0 、 8 0 、 1 0 0 这六种不同细骨料 取代率 的再生混凝土 , 废 弃玻璃细骨料混凝土的配合 比见 表 1 。 表 1 废弃玻璃细骨料混凝土配合比 收稿 日期 :2 0 1 4 0 1 0 4 基金项目:国家 自 然科学基金资助项目( 5 1 3 6 8 0 0 1 , 5 1 1 6 8 0 0 2 ) ; 中国博士后科学基金( 2 0 0 8 0 4 4 0 8 1 4 ) ; 江西省青年科学基金( 2 0 1 2 2 B A B 2 1 6 0 O 5 ) 江西省教育厅青年科学基金( G J
11、J 1 2 3 9 3 ) 4 0 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 2试 验 方 案 按不 同的废弃玻璃细骨料取代率 , 混凝 土共分为 6 组 1 5 0 mm 1 5 0 m mx 3 0 0 m m 的棱柱体试件 。 试件浇筑完 4 8 d 后拆模 , 然后立 即放人标准养护室养护 , 2 8 d 后取 出进行 试验 。 混凝 土试件 的棱柱 体抗压 强度和应力一 应变全 曲线 均在 3 0 0 0 k N微机控制电液伺服压力试验机上完成。 应 力一 应变全 曲线试验加载速度采 用 0 3 mm m i n 控制加载 , 试验过程中的数据均由计算机 自
12、动采集。 2 试验 结果分析 2 1 单轴受压试验结果 表 2为废弃玻璃细骨料混凝土单轴受压试验结果 , 从 表中可看出 , 随着取代率 的不断增大 , 废弃玻璃细 骨料混 凝 土的轴心抗压强度和立方体抗压强度基本呈下降 的趋 势 ; 当取代率达到 1 0 0 H , 与普通混凝土相 比, 废弃玻璃 细骨料混凝土的轴心抗压强度和立方体抗压强度分别降 低 2 4 3 、 2 2 6 。 基于试验数据, 可拟合得到废弃玻璃细 骨料混凝 土的轴心抗压强度与取代率 r 的关 系式为 : A = I o s y o e n ( 1 ) 式 中: 废弃玻璃细骨料混凝土轴心抗压强度 , MP a ; 基体
13、( 普通 ) 混凝土轴心抗压强度 , MP a ; r 取代率 , 。 表 2 废弃玻璃细骨料混凝土单轴受压试验结果 图 1 为废弃玻璃细骨料混凝土轴心抗压强度与立方 体抗压强度的比值 P随取代率 的变化 曲线 。 从图中可看 出, 随着取代率的不断增加, P值在0 7 3 0 8 3 之间变化。 为计算 方便 , 取其平均值 , 即 =0 7 ( 2 ) 式中: 废弃玻璃细骨料混凝土棱柱体抗压强度; , 废弃玻璃细骨料混凝土立方体抗压强度。 0 2 0 4 0 6 0 8 0 取代率 图 1 P随取代率的变化 2 2 峰值应 变 废弃玻璃细骨料混凝土峰值应变 随取 代率的变化情 况如表 2和
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