石粉人工砂再生骨料混凝土力学性能试验研究

摘要

新世纪我国仍处于快速发展阶段，混凝土作为建筑工程中最重要的建筑材料，需求量巨大，同时废弃工程拆除将产生大量的建筑垃圾。在这种情况下对废弃混凝土进行循环再利用，是实现土木工程行业绿色可持续发展的重要途径之一。考虑到资源循环再利用和生态环境保护，将人工砂和再生混凝土有机的结合在一起，形成人工砂再生混凝土。
　　为了揭示石粉人工砂再生骨料混凝土的力学性能并研究其应力-应变本构关系，本文开展了石粉人工砂再生骨料混凝土立方体抗压、劈裂抗拉和棱柱体抗压的试验。按5种石粉掺量(0％、5％、10％、15％、20％)，3种不同强度等级(C25、C35、C45)，设计并制作了石粉人工砂再生骨料混凝土试件共计135个，进行了力学性能测试，得到以下主要结论:
　　1.石粉含量对人工砂再生骨料混凝土坍落度和黏聚性影响显著。随石粉含量的增加，人工砂再生骨料混凝土的坍落度逐渐降低，黏聚性提高。
　　2.不同强度等级的再生骨料混凝土各个强度峰值对应不同的石粉含量。低强度等级的RC25和RC35混凝土，其抗压强度峰值对应的石粉含量最优值分别为5％和15％;高强度等级的RC45混凝土，其最优石粉含量为10％。
　　3.通过对实验数据拟合得到了立方体抗压强度与劈裂抗拉强度、轴心抗压强度之间的换算方程。fc=0.9859fcu-3.7025;fst=0.079fcu+0.8454。
　　4.对于较低强度等级的人工砂再生骨料混凝土，如RC25和RC35人工砂再生混凝土，随着石粉含量由0％增大到10％，峰值应变变化平稳或不大，降幅均小于3％，但石粉掺量增加到15％时，两者峰值应变降幅较为明显，分别为11.9％和3.1％，当石粉含量增加到20％时，降幅又有所减小。
　　5.基于实验测得的受力全过程，构建了石粉人工砂再生骨料混凝土上升段、下降段的应力-应变本构计算模型。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外天然砂再生混凝土的研究现状

1．3 人工砂普通混凝土和人工砂再生混凝土的研究现状

1．3．1 人工砂普通混凝土研究现状

1．3．2 人工砂再生混凝土研究现状

1．4 本文的研究内容和意义

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验设备

2．2 试验方案设计

2．2．1 试验研究的变量因子

2．2．2 试件的组数、数量

2．2．3 试块的制作和养护

2．2．4 试验方法、加载方案和步骤

2．3 石粉人工砂再生混凝土的配合比设计和拌合物的物理性能

2．3．1 试件配合比设计

2．3．2 混凝土拌合物和易性

2．4 本章小结

第三章 石粉人工砂再生混凝土抗拉、抗压性能的试验分析

3．1 立方体试块的抗拉、抗压强度试验

3．1．2 立方体试件抗压试验

3．2 棱柱体试块的抗压强度试验

3．3 立方体试件劈裂试验的结果与分析

3．3．2 石粉含量对石粉人工砂再生混凝土抗拉强度的影响

3．3．3 石粉含量与石粉人工砂再生混凝土抗拉强度的关系模型

3．4 立方体抗压强度

3．4．1 实测抗压强度结果

3．4．2 石粉含量对石粉人工砂再生混凝土立方体抗压强度的影响

3．4．3 石粉含量与石粉人工砂再生混凝土抗压强度关系

3．5 棱柱体试件抗压强度成果

3．5．1 棱柱体试件抗压强度试验结果

3．5．2 石粉含量对石粉人工砂再生混凝土棱柱体抗压强度的影响

3．5．3 石粉含量与石粉人工砂再生混凝土轴心抗压强度的关系

3．6 石粉人工砂再生混凝土的强度换算

3．7 本章小结

第四章 石粉人工砂再生混凝土受力全过程应力—应变曲线

4．1 实测应力-应变曲线

4．2 石粉人工砂再生混凝土σ—ε曲线参数分析

4．3 石粉人工砂再生混凝土应力应变全过程本构方程

4．3．1 现有应力应变全过程本构方程

4．3．2 石粉人工砂混凝土应力应变全曲线拟合

4．4 本章小结

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况