钢纤维和聚丙烯粗纤维改性再生混凝土力学性能试验研究

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在我国城镇化建设快速发展的过程中,产生了大量的废旧混凝土,研究废旧混凝土的再生利用对于混凝土工程的可持续发展以及环境保护具有重要的意义,再生混凝土技术已成为国内外工程界和学术界关注的热点问题。将纤维掺入混凝土中能起到阻裂、增强和增韧的作用,达到对混凝土改性的目的。随着纤维混凝土技术的成熟,纤维改性混凝土已从原生混凝土的研究应用领域扩展到再生混凝土的领域。本文以再生混凝土为基体,通过在再生混凝土中添加钢纤维、聚丙烯粗纤维和两者混杂的纤维对再生混凝土进行改性,以再生骨料取代率(30%,60%)和纤维体积率(钢纤维为0.5%、1.0%和1.5%,聚丙烯粗纤维为0.7%、0.9%和1.1%)为主导参数变量,通过试验对比研究了三种纤维改性再生混凝土的基本力学性能。制作了 25组共150个150mm×150mm×150mm的标准立方块进行了立方体抗压、劈裂抗拉试验;制作了 25组共75个φ150mm×300mm的圆柱体进行了单轴抗压试验;以及43组共129个150mm×150mmx550mm全掺式和层布式小梁进行了抗折试验。以下为本文的主要工作:(1)确定了采用添加附加水的工艺拌制再生混凝土,并对原配合比中的拌合水进行调整,对新拌的纤维再生混凝土坍落度进行了测试;(2)研究了两种纤维及混杂纤维改性再生混凝土的立方体抗压和劈裂抗拉性能,探讨了不同纤维体积率和不同再生骨料取代率对其抗压强度、劈裂抗拉强度及破坏形态的影响,对纤维改性再生混凝土的抗压和劈裂抗拉性能以及拉压比进行了比较分析;(3)研究了两种纤维及混杂纤维改性再生混凝土的抗折性能,得到了两种纤维及混杂纤维改性再生混凝土的荷载-挠度曲线,并计算了两种纤维及混杂纤维改性再生混凝土的断裂能。探讨了不同纤维体积率、纤维分布方式(全掺式、层布式)、纤维类型以及再生骨料取代率对两种纤维及混杂纤维改性再生混凝土的破坏形态、抗折强度以及断裂能的影响。(4)研究了两种纤维及混杂纤维改性再生混凝土的圆柱体单轴受压性能,得到了两种纤维及混杂纤维改性再生混凝土的应力-应变全曲线,同时比较分析了纤维体积率和再生骨料取代率对圆柱体破坏形态和应力-应变全曲线的影响。
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