【摘 要】
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再生混凝土可以消耗废弃混凝土,保护环境同时降低碳排放,符合可持续发展战略要求。现有研究表明,EMV方法考虑了再生骨料表面的残余砂浆,在减少新制砂浆体积,降低水泥等材料消耗的基础上提高了再生混凝土的性能,具有广阔应用前景。目前国内外学者对EMV再生混凝土的试验研究主要针对取代率对EMV再生混凝土性能的影响,缺少对于砂率、粗骨料级配等影响因素的系统研究。EMV再生混凝土具有与普通混凝土相似的性能,可以
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再生混凝土可以消耗废弃混凝土,保护环境同时降低碳排放,符合可持续发展战略要求。现有研究表明,EMV方法考虑了再生骨料表面的残余砂浆,在减少新制砂浆体积,降低水泥等材料消耗的基础上提高了再生混凝土的性能,具有广阔应用前景。目前国内外学者对EMV再生混凝土的试验研究主要针对取代率对EMV再生混凝土性能的影响,缺少对于砂率、粗骨料级配等影响因素的系统研究。EMV再生混凝土具有与普通混凝土相似的性能,可以考虑将其应用于钢-混凝土组合板,目前缺少对于钢-EMV再生混凝土组合板的长期挠度设计方法。基于此,本文对EMV再生混凝土的基本力学性能和钢-EMV再生混凝土组合板长期静力性能进行了研究,具体如下:(1)设计进行EMV再生混凝土基本力学性能正交试验,EMV再生混凝土水灰比为0.45,研究粗骨料取代率、粗骨料级配、单位用水量、砂率和粉煤灰掺率对EMV再生混凝土性能的影响。结果表明,粗骨料取代率对于EMV再生混凝土的短期/长期性能为主要的影响因素,且影响程度比较显著,粉煤灰掺量和砂率对EMV再生混凝土的短期性能也有一定影响,粗骨料级配对EMV再生混凝土长期性能有一定影响。(2)基于现有研究成果分析,粗骨料取代率和残余砂浆含量为影响EMV再生混凝土短期/长期性能的主要因素。现有成果和本文试验研究结果表明:欧洲EC2规范可以有效预测EMV再生混凝土的基本力学性能,美国ACI318规范会低估EMV再生混凝土早期抗压强度和干燥收缩变形。本文拟将ACI318规范中的抗压强度预测公式系数α修正为3.15,β修正为0.66,将收缩变形预测公式增加系数1.35,修正后预测公式可以较好的预测EMV再生混凝土的基本力学性能。(3)采用ABAQUS有限元软件建立钢-EMV再生混凝土组合板模型,研究取代率(0、25%、50%和100%)和荷载对组合板长期挠度的影响。研究结果表明:随着取代率增大,组合板的瞬时挠度和长期挠度增大,混凝土应力降低,压型钢板应力增大。现行的《组合结构设计规范》(JGJ138-2016)能够有效预测钢-EMV再生混凝土的短期挠度,低估了长期挠度的发展,有限元结果与长期挠度计算结果比值的平均值为59.6%。本文提出考虑非均匀收缩的修正模型,能够有效预测组合板的长期挠度,取代率R=0、25%、50%和100%时,长期挠度有限元结果与计算结果的比值平均值为96.8%,判定系数R~2=0.9991。
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