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单轴受压下钢纤维再生混凝土应力-应变曲线关系研究

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混凝土 2025年第1期 47-49,55页

作者：谢汉梁梁炯丰何春锋鲁圣鹏杨文瑞东华理工大学土木与建筑工程学院江西南昌330013

为了研究单轴受压下钢纤维的掺量对再生混凝土的影响,制作了48个100 mm×100 mm×300 mm的棱柱体试件(钢纤维体积掺量分别为0、0.6%、0.9%、1.2%,再生骨料取代率分别为0、25%、50%、100%),分析了钢纤维再生混凝土应力-应变曲线的变化趋... 详细信息

为了研究单轴受压下钢纤维的掺量对再生混凝土的影响,制作了48个100 mm×100 mm×300 mm的棱柱体试件(钢纤维体积掺量分别为0、0.6%、0.9%、1.2%,再生骨料取代率分别为0、25%、50%、100%),分析了钢纤维再生混凝土应力-应变曲线的变化趋势。结果表明:随着钢纤维掺量的增加,钢纤维再生混凝土的峰值应力、峰值应变和弹性模量逐步增加;但是,随着再生骨料取代率的增加钢纤维再生混凝土的峰值应力和弹性模量均会下降,峰值应变增加。同时基础试验数据的分析,提出钢纤维再生混凝土单轴受压下应力-应变曲线关系的模型。

关键词：钢纤维再生混凝土应力-应变曲线抗压强度峰值应变弹性模量

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钢纤维再生混凝土三轴受压力学性能试验

复合材料学报 2022年第8期39卷 4005-4016页

作者：陈宇良吉云鹏陈宗平叶培欢吴辉琴广西科技大学土木建筑工程学院柳州545006 华南理工大学土木与交通学院广州510641 广西防灾减灾与工程安全重点实验室南宁530004

为了研究钢纤维再生混凝土(SFRAC)的三轴受压力学性能,以侧向围压、再生骨料取代率和钢纤维体积掺量为参数,设计了168个圆柱体试件进行常规三轴受压试验。试验观察了SFRAC的破坏形态,获取了应力-应变全曲线、峰值应力、峰值应变、弹性... 详细信息

为了研究钢纤维再生混凝土(SFRAC)的三轴受压力学性能,以侧向围压、再生骨料取代率和钢纤维体积掺量为参数,设计了168个圆柱体试件进行常规三轴受压试验。试验观察了SFRAC的破坏形态,获取了应力-应变全曲线、峰值应力、峰值应变、弹性模量等重要指标,深入分析了不同变化参数对其力学性能的影响规律。结果表明,三轴受压下试件主要发生斜向劈裂破坏;随着围压值增大,应力-应变曲线峰部抬高,下降段变缓,峰值应力、峰值应变和弹性模量均显著增大;钢纤维可提高试件单轴受压时的残余强度,使其应力-应变曲线的下降段变缓;再生骨料取代率增加,试件的峰值应力与弹性模量降低,峰值应变增大;三轴受压状态下,钢纤维对SFRAC的峰值应力影响不大,钢纤维体积分数为1vol%时对SFRAC变形性能的改性效果最优。最后,提出了SFRAC三向受压时峰值应力、峰值应变及弹性模量的计算公式。

关键词：三轴受压钢纤维再生混凝土峰值应力峰值应变弹性模量

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钢纤维再生混凝土的抗折强度试验研究

工业建筑 2007年第1期37卷 82-86页

作者：王军龙肖建庄西安铁路职业技术学院土木工程系西安710600 同济大学建筑工程系上海200092

对含0％、30％、50％、70％及100％再生粗集料（RCA）的钢纤维再生混凝土（SRC）的抗折强度进行了较为系统的研究。首先在室内对RCA的密度、洛杉矶磨耗和压碎指标等基本性能进行了测试，然后针对不同配合比的SRC试件，在室内进行了抗折... 详细信息

对含0％、30％、50％、70％及100％再生粗集料（RCA）的钢纤维再生混凝土（SRC）的抗折强度进行了较为系统的研究。首先在室内对RCA的密度、洛杉矶磨耗和压碎指标等基本性能进行了测试，然后针对不同配合比的SRC试件，在室内进行了抗折强度等试验。结果表明，RCA的含量和水灰比等因素对SRC的抗折强度有较大的影响，在设计抗折强度为6．0MPa，钢纤维的掺量在1．0％的条件下，当RCA的含量小于50％，水灰比在0．44—0．47时，SRC的28d抗折强度比较接近于基准钢纤维混凝土，而超出此范围时，SRC的抗折强度会明显降低。最后，通过工程应用对含30％RCA的SRC的相关性能进行了检测，结果证明，适当配合比的SRC能够满足I级刚性路面的抗折强度要求。

关键词：再生粗集料钢纤维再生混凝土再生粗集料的含量水灰比抗折强度

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钢纤维再生混凝土的力学性能研究进展

混凝土 2018年第5期 6-10,15页

作者：孙琪曲艳东于照民孔祥清林鸿泉辽宁工业大学土木建筑工程学院辽宁锦州121001

再生混凝土能有效解决施工产生的建筑垃圾处理问题,实现资源回收再利用。然而,天然缺陷严重影响再生混凝土在实际工程中的推广应用。作为一种新型复合材料,钢纤维再生混凝土(掺入钢纤维后的再生混凝土)研究逐渐成为复合材料领域一个研... 详细信息

再生混凝土能有效解决施工产生的建筑垃圾处理问题,实现资源回收再利用。然而,天然缺陷严重影响再生混凝土在实际工程中的推广应用。作为一种新型复合材料,钢纤维再生混凝土(掺入钢纤维后的再生混凝土)研究逐渐成为复合材料领域一个研究热点,也取得了一定的研究成果。为了推进钢纤维再生混凝土的实际应用进程,拟从力学性能研究方面对钢纤维再生混凝土的研究现状与发展趋势进行综述分析,并指出今后尚待探讨的研究问题。

关键词：钢纤维再生混凝土力学性能再生细骨料混杂效应耐久性

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钢筋与钢纤维再生混凝土黏结滑移性能及模型

中国公路学报 2018年第6期31卷 172-180页

作者：高丹盈朱倩郑州大学新型建材与结构研究中心河南郑州450001 河南工程学院河南郑州451191

为了推广钢纤维再生混凝土在道路、桥梁等工程中的应用,以再生骨料取代率(0%、30%、50%和100%)和钢纤维体积率(0%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)为试验参数,设计了11组不同配合比的钢纤维再生混凝土,制作了33个钢筋与钢纤维再生混凝土黏结试... 详细信息

为了推广钢纤维再生混凝土在道路、桥梁等工程中的应用,以再生骨料取代率(0%、30%、50%和100%)和钢纤维体积率(0%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)为试验参数,设计了11组不同配合比的钢纤维再生混凝土,制作了33个钢筋与钢纤维再生混凝土黏结试件,进行内贴应变片的钢筋与钢纤维再生混凝土黏结试件的拔出试验。结果表明:钢筋与钢纤维再生混凝土黏结应力沿黏结区段的分布存在2~3个峰值,黏结段内的黏结刚度沿黏结长度变化是引起黏结应力和滑移沿黏结段不均匀分布的主要原因;黏结刚度分布的均匀性随再生骨料取代率的增加而提高,再生骨料取代率为50%时的黏结刚度分布均匀性较好;掺入钢纤维后,黏结刚度均匀性得到了提高,但钢纤维体积率2.0%试件的黏结刚度均匀性变差;加载端滑移随再生骨料取代率的增加而增大,随着钢纤维体积率的增加而降低;黏结应力分布均匀性随再生骨料取代率和钢纤维体积率的增加而提高,距离自由端最近的峰值应力随再生骨料取代率的增加而增大,钢纤维体积率的影响较小;钢筋与钢纤维再生混凝土黏结应力滑移曲线的形状不随黏结位置的变化而改变。最后,提出了考虑再生骨料取代率和纤维体积率影响的钢筋与钢纤维再生混凝土黏结-滑移本构模型。

关键词：道路工程钢纤维再生混凝土拉拔试验钢筋黏结滑移本构模型

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钢纤维再生混凝土配合比正交试验研究

河北工业大学学报 2014年第6期43卷 81-84页

作者：张丽娟高丹盈闫兆强卢静云郑州大学新型建材与结构研究中心河南郑州450002

使用正交方法针对钢纤维再生混凝土进行配合比设计.主要分析水胶比、再生骨料取代率、钢纤维体积率对其塌落度、立方体抗压强度、劈拉强度的影响.再生骨料取代率对塌落度的影响最为显著,建议在再生混凝土单方用水量计算中引入再生骨料... 详细信息

使用正交方法针对钢纤维再生混凝土进行配合比设计.主要分析水胶比、再生骨料取代率、钢纤维体积率对其塌落度、立方体抗压强度、劈拉强度的影响.再生骨料取代率对塌落度的影响最为显著,建议在再生混凝土单方用水量计算中引入再生骨料取代率与再生骨料吸水率两个变量.水胶比对抗压强度的影响最为显著,抗压强度随着水胶比的增加而降低.钢纤维体积率对于劈拉强度影响最为显著.再生骨料取代率对抗压强度、劈拉强度的影响并不显著,从经济性和环保角度考虑,全再生骨料钢纤维混凝土前景广阔.

关键词：钢纤维再生混凝土配合比设计正交试验

钢纤维再生混凝土钢筋桁架叠合楼板受力性能试验研究

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钢纤维再生混凝土钢筋桁架叠合楼板受力性能试验研究

作者：徐学坤西安建筑科技大学

学位级别：硕士

近些年,随着建筑产业现代化的加速进行,装配式混凝土结构获得较大发展。作为装配式混凝土结构的重要组成部分,叠合楼板有着较好的应用前景,对叠合楼板进行深入的研究具有重要意义。此外,随着资源的日益减少和建筑垃圾的增多,再生混凝土... 详细信息

近些年,随着建筑产业现代化的加速进行,装配式混凝土结构获得较大发展。作为装配式混凝土结构的重要组成部分,叠合楼板有着较好的应用前景,对叠合楼板进行深入的研究具有重要意义。此外,随着资源的日益减少和建筑垃圾的增多,再生混凝土的利用也逐渐受到建筑从业者的重视。为了设计受力性能更佳的叠合楼板构造形式,丰富叠合楼板的理论体系,推动绿色再生材料在叠合楼板中的应用,本文基于课题组前期对叠合楼板的研究成果,提出钢纤维再生混凝土钢筋桁架叠合楼板以及附肋钢筋桁架叠合楼板,设计足尺静力试验,并利用有限元数值扩展分析,研究其受力性能以及关键因素的变化对其影响;在试验结果基础上,对钢纤维再生混凝土钢筋桁架及附肋钢筋桁架叠合楼板进行理论分析计算,完善叠合楼板理论研究体系。本文通过6块叠合楼板试件的试验,研究叠合楼板施工阶段和使用阶段的基本力学性能;结合前期研究成果,对比分析不同底板材质、不同构造形式等关键参数对叠合楼板受力性能的影响。经过试验和分析,叠合楼板在施工阶段时处于弹性阶段,挠度小于规范规定限值,满足规范要求;在使用阶段,叠合楼板在荷载作用下均经历了三个阶段,即弹性阶段、开裂阶段、破坏阶段。对比不同的叠合楼板构造形式发现,附肋钢筋桁架的叠合楼板承载力最高,同级荷载下跨中挠度最小;而对比不同底板材质,钢纤维再生混凝土底板的受力性能优于钢纤维陶粒混凝土底板。在试验的基础之上,利用ABAQUS建立叠合楼板的数值模型,验证数值模型的合理性;进行基于关键参数变化的扩展分析,对比分析钢筋桁架长度(4块)、宽度(3块)对钢纤维再生混凝土叠合楼板受力性能的影响规律。随着钢筋桁架长度的减小,叠合楼板刚度和承载力均下降,当钢筋桁架长度大于1/2板跨度时,试件承载力下降不大,但当其为1.3m、1m时,承载力下降达到37%、51%。在保证钢筋桁架高度可以高出叠合面的前提下,钢筋桁架高度变化对叠合楼板受力性能影响较小。根据试验和有限元分析结果,综合考虑不同构造形式对叠合楼板受力性能的影响,引入混凝土肋和钢筋桁架影响参数,并且通过计算确定其取值。推导叠合楼板在使用阶段的刚度及承载力计算方法。通过分析其抗裂性能,建立叠合楼板开裂荷载及裂缝宽度计算公式。通过若干粘结试块抗剪试验粘结试块劈拉和双面抗剪试验,研究不同叠合面处理的抗剪强度,并验算叠合楼板的叠合面抗剪能力。

关键词：叠合楼板钢纤维再生混凝土钢筋桁架承载力抗裂性能

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钢纤维再生混凝土拉压性能及其相互关系

钢纤维再生混凝土拉压性能及其相互关系

作者：刘杰郑州大学

学位级别：硕士

废弃混凝土破碎而成的再生骨料具有强度低、孔隙率大、吸水强等特点,与普通混凝土相比,再生混凝土的力学性能均有一定的降低。本文在再生混凝土中加入钢纤维配制成钢纤维再生混凝土。发挥钢纤维对再生混凝土的增强增韧作用,重点研究钢... 详细信息

废弃混凝土破碎而成的再生骨料具有强度低、孔隙率大、吸水强等特点,与普通混凝土相比,再生混凝土的力学性能均有一定的降低。本文在再生混凝土中加入钢纤维配制成钢纤维再生混凝土。发挥钢纤维对再生混凝土的增强增韧作用,重点研究钢纤维再生混凝土的抗压和劈拉性能及其相互关系,主要内容如下:(1)通过150mm×150mm×150mm和150mm×150mm×300mm试件的抗压试验,分析了再生骨料取代率和钢纤维体积率对再生混凝土抗压性能的影响,建立了钢纤维再生混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度的计算模型以及二者之间的关系式。(2)通过150mm×150mm×300mm试件的弹性模量试验,分析了再生骨料取代率和钢纤维体积率对再生混凝土弹性模量的影响,建立了钢纤维再生混凝土弹性模量的计算模型。(3)通过150mm×150mm×150mm试件的劈拉试验,分析了再生混凝土取代率和钢纤维体积率对再生混凝土劈拉强度的影响,建立了钢纤维再生混凝土劈拉强度计算模型以及劈拉强度与抗压强度之间的关系模型。

关键词：钢纤维再生混凝土再生骨料立方体抗压性能轴心抗压性能弹性模量劈拉性能

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钢纤维再生混凝土真三轴压力学性能研究

钢纤维再生混凝土真三轴压力学性能研究

作者：祝卫军武汉大学

学位级别：硕士

再生混凝土强度低、收缩变形大、延性差等性能缺陷限制了其在实际工程中的推广应用。将钢纤维掺入再生混凝土,是较为有效的改性方式之一。开展钢纤维再生混凝土在多轴受力状态下的力学性能和理论研究,是结构非线性分析及发展结构设计理... 详细信息

再生混凝土强度低、收缩变形大、延性差等性能缺陷限制了其在实际工程中的推广应用。将钢纤维掺入再生混凝土,是较为有效的改性方式之一。开展钢纤维再生混凝土在多轴受力状态下的力学性能和理论研究,是结构非线性分析及发展结构设计理论的基础,具有重要意义。因此,本文依托湖北省技术创新重大专项《绿色高性能再生骨料混凝土制备与结构体系关键技术研究》（2019ACA142）,开展了真三轴压下钢纤维再生混凝土的力学性能和破坏准则研究。主要研究内容如下:（1）通过钢纤维再生混凝土真三轴压试验研究,分析了三轴压下钢纤维再生混凝土的破坏形态,结果表明:三轴压下钢纤维再生混凝土具有柱状劈裂破坏、斜剪破坏和挤压流塑破坏等3种破坏形态,破坏形态主要受应力比影响,钢纤维体积掺量和再生粗骨料替代率对其影响不大。（2）分析了钢纤维体积掺量、再生粗骨料替代率和应力比对三轴压下钢纤维再生混凝土强度规律的影响。结果表明:由于侧向约束的存在,钢纤维再生混凝土试件的三轴压极限强度σ3相较于无侧限单轴压强度fc的提高幅度|σ3/fc|在1.640～3.801之间;三轴压极限强度σ3随钢纤维体积掺量的增加先增后减;当最小主应力σ1/σ3=0.1时,再生粗骨料替代率对三轴压极限强度σ3的影响不明显,当σ1/σ3增大到0.2后,三轴压极限强度σ3随再生粗骨料替代率的增大而不断减小;随着中间主应力σ2/σ3的增加,三轴压极限强度σ3先增后减,将最小主应力σ1/σ3从0.1增大到0.2后,三轴压极限强度σ3的提升率高达56.1%～94.9%。（3）分析了钢纤维体积掺量、再生粗骨料替代率和应力比对三轴压下钢纤维再生混凝土变形特性的影响。结果表明:掺入钢纤维可抑制再生混凝土试件沿最小主应力方向的拉应变的发展;随着中间主应力σ2/σ3的增大,最小主应力方向的峰值应变ε1由压应变逐渐变成拉应变,中间主应力方向的峰值压应变ε2逐渐增大;再生粗骨料替代率对最大主应力方向的峰值压应变ε3影响不明显;峰值压应变ε3随钢纤维体积掺量的增加先增后减;随着中间主应力σ2/σ3的增大,峰值压应变ε3先增后减,将最小主应力σ1/σ3从0.1增大到0.2后,峰值压应变ε3的提升率高达59.6%～109.8%。（4）在相同的静水压力段,以及一定的钢纤维体积掺量（0.6%～1.8%）和再生粗骨料替代率（50%～100%）下,钢纤维再生混凝土的偏平面强度包络线可采用圆周线。基于Bresler-Pister准则,提出了适用于真三轴压下钢纤维再生混凝土的破坏准则,计算结果与试验结果吻合较好,可为相关建筑结构的分析和设计提供理论依据。

关键词：钢纤维再生混凝土真三轴压强度规律变形特性破坏准则