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基于Weibull分布的不同冻融介质下再生骨料透水混凝土耐久性能研究

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功能材料 2023年第3期54卷 3134-3142页

作者：乔宏霞苏睿李琼孙鑫兰州理工大学土木工程学院兰州730050 甘肃省先进土木工程材料工程研究中心兰州730050

为探究不同环境下再生骨料透水混凝土(RPC)耐久性变化规律,以3种再生骨料替代率(0、30%、50%)和4种冻融介质(H 2O、3.5%NaCl、5%Na_(2)SO_(4)、3.5%NaCl+5%Na_(2)SO_(4))为变量进行冻融试验。定期测定RPC质量损失率和相对抗压强度损失率... 详细信息

为探究不同环境下再生骨料透水混凝土(RPC)耐久性变化规律,以3种再生骨料替代率(0、30%、50%)和4种冻融介质(H 2O、3.5%NaCl、5%Na_(2)SO_(4)、3.5%NaCl+5%Na_(2)SO_(4))为变量进行冻融试验。定期测定RPC质量损失率和相对抗压强度损失率,对RPC取样并进行扫描电镜(SEM)分析,以冻融试验下RPC相对抗压强度损失率为依据,利用Weibull函数对RPC进行寿命预测。结果表明,同一环境下,RPC质量损失率和相对抗压强度损失率随着再生骨料替代率的增加而增加;同一再生骨料替代率下,3.5%NaCl、5%Na_(2)SO_(4)、3.5%NaCl+5%Na_(2)SO_(4)均加速RPC冻融破坏,3.5%NaCl+5%Na_(2)SO_(4)对RPC质量损失率和相对抗压强度损失率影响最严重。由SEM分析可知RPC内部孔隙和侵蚀产物数量均因循环次数和冻融介质的变化呈现明显的差异性,NaCl和Na_(2)SO_(4)对RPC侵蚀破坏起着相互促进的作用。由寿命预测结果可知,H 2O中RPC-0可靠度退化持续时间最长,即预测寿命最长,为4675 h左右,3.5%NaCl+5%Na_(2)SO_(4)溶液中RPC-50可靠度退化持续啥时间最短,为2200 h左右,表明NaCl和Na_(2)SO_(4)对RPC侵蚀作用较为严重。

关键词：再生骨料透水混凝土再生骨料替代率冻融介质 Weibull函数寿命预测

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不同替代率再生混凝土基本性能试验

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2014年第9期33卷 1270-1274页

作者：刘喜平薛丽皎张科强陈栋梁陕西理工学院土木工程与建筑学院陕西汉中723000

为研究再生混凝土的基本性能,选用替代率分别为30%、50%、80%、100%,基本水灰质量分数比为0.40、0.50,砂率为30%等条件下的再生粗骨料混凝土为研究对象,通过试验观察和数据分析,得出以下结论:在水灰质量分数比和砂率相同的条件下,不同... 详细信息

为研究再生混凝土的基本性能,选用替代率分别为30%、50%、80%、100%,基本水灰质量分数比为0.40、0.50,砂率为30%等条件下的再生粗骨料混凝土为研究对象,通过试验观察和数据分析,得出以下结论:在水灰质量分数比和砂率相同的条件下,不同替代率的再生混凝土的流动性和抗压强度均比普通混凝土差,且除100%再生混凝土外,其他再生混凝土的强度随着再生骨料取代率的增加而逐渐降低;当再生骨料替代率≤50%时,再生混凝土的粘聚性和保水性都满足要求;而替代率>50%时,其流动性、保水性、粘聚性都较差;在替代率和水灰质量分数比都较高的条件下,提高砂率能有效改善再生混凝土的和易性.建议再生混凝土表观密度取值为(2 400±100)kg/m3.

关键词：再生混凝土工作性能力学性能再生骨料替代率再生骨料

再生骨料初始强度对再生混凝土力学性能的影响

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公路 2023年第6期68卷 378-384页

作者：魏晋珍靳高明刘生纬甘肃建投建设有限公司兰州市730070 兰州交通大学研究院兰州市730070

为了研究再生骨料初始强度和替代率对再生混凝土性能的影响,采用3种初始强度等级的再生骨料(C20、C30、C50),考虑3种再生骨料替代率,设计了7种配合比的混凝土,对再生混凝土的和易性、吸水率、超声脉冲速度(UPV)、力学性能(抗压强度、劈... 详细信息

为了研究再生骨料初始强度和替代率对再生混凝土性能的影响,采用3种初始强度等级的再生骨料(C20、C30、C50),考虑3种再生骨料替代率,设计了7种配合比的混凝土,对再生混凝土的和易性、吸水率、超声脉冲速度(UPV)、力学性能(抗压强度、劈裂抗拉强度)进行了评估。试验结果表明:再生骨料的掺入对混凝土产生了负面影响,随着再生骨料替代率的增加,再生混凝土的和易性和质量逐渐变差,抗压强度和劈裂抗拉强度逐渐降低,但提高再生混凝土的初始强度在一定程度上可以改善再生混凝土的和易性、质量和力学性能。通过对试验数据的拟合,得到不同再生骨料初始强度与替代率的再生混凝土抗压强度与劈裂抗拉强度预测模型。

关键词：再生混凝土初始强度再生骨料替代率力学性能强度预测模型

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复杂应力状态下再生混凝土本构关系研究

复杂应力状态下再生混凝土本构关系研究

作者：胡雄志北方工业大学

学位级别：硕士

近些年来,我国经济发展迅速,建筑总量日益增长。混凝土作为现代建筑的主要材料,需求量越来越大。2006年以来中国每年消费混凝土的总量都相当于全世界总用量的500%以上。与此同时,我国每年不断地产生数以亿吨的建筑垃圾,这些垃圾的数量... 详细信息

近些年来,我国经济发展迅速,建筑总量日益增长。混凝土作为现代建筑的主要材料,需求量越来越大。2006年以来中国每年消费混凝土的总量都相当于全世界总用量的500%以上。与此同时,我国每年不断地产生数以亿吨的建筑垃圾,这些垃圾的数量己占到城市垃圾的30%～400%,这其中50%～60%为废弃混凝土。从节约资源和保护环境的角度考虑,对废弃混凝土回收通过处理制成新混凝土(即再生混凝土)再次使用是一个非常好的处理方法,因此对再生混凝土的研究和利用是十分必要的。在实际工程中要想对再生混凝土投入使用,就必须对其力学性能进行非常透彻的研究,从而建立相关规范。用于实际工程的结构混凝土往往都处于多轴应力状态下,因此复杂应力状态下的本构关系作为再生混凝土的一个重要的力学性能指标,研究价值非常高。本文作者在大连理工大学海岸和近海工程国家重点试验室结构分室,采用混凝土动三轴试验机对再生混凝土进行了多种应力比状态下的单轴和多轴静态加载试验。应力状态包括6种:单轴拉、单轴压、双轴压、双轴拉压、三轴压和三轴拉压压。主要研究工作具体如下:1.对三种强度等级(C20、C40、C60)两种替代率(30%、50%)的再生混凝土进行了单轴受拉及采取减摩措施的单轴受压试验。给出了再生混凝土在单轴受拉和单轴受压应力状态下的破坏形态、应力-应变曲线和带有参数的应力-应变曲线方程。再生混凝土在单轴受拉、单轴受压应力状态下的破坏形态分别为拉断破坏和柱状破坏。与普通混凝土相比,再生混凝土单轴受拉破坏面更为粗糙,单轴受压状态下破坏后试件更加粉碎,周围碎片更多。相同条件下再生混凝土强度略低于普通混凝土且替代率越高强度降低越明显。应力-应变曲线几何形状与普通混凝土大致相同。2.对三种强度等级(C20、C40、C60)两种替代率(30%、50%)的再生混凝土进行了5种应力比条件下(α=σ:σ =-0.1:-1;-0.25:-1;-0.5:-1;-0.75:-1;-1:-1)双轴受压应力状态的试验和5种应力比条件下(α=σ:σ = 0.05:-1;0.1:-1;0.25:-1;0.5:-1;1:-1)双轴拉压应力状态的试验。给出了再生混凝土在双轴受压和双轴拉压应力状态下的破坏形态、强度规律、应变规律、弹性模量规律以及应力-应变曲线和带有参数的等效单轴应力应变曲线方程。再生混凝土在双轴受压和双轴拉压应力状态下的破坏形态分别片状破坏和拉断破坏。再生骨料替代率的变化不会改变再生混凝土宏观破坏形态,但是替代率越高加载后的试块越粉碎。再生混凝土在双轴应力状态下的强度随应力比的改变有规律性,且较单轴强度提升1～3倍左右。等效单轴应力-应变曲线与普通混凝土类似且因应力比和再生骨料替代率的变化而有所不同。3.对三种强度等级(C20、C40、C60)两种替代率(300%、500%)的再生混凝土进行了5种应力比条件下(α=σ:σ:σ=-0.1:-0.1:-1;-0.1:-0.25:-1;-0.1:-0.5:-1;-0.1:-0.75:-1;-0.1:-1:-1)三轴受压应力状态的试验和3种应力比条件下(α=σ:σ:σ = 0.1:-1:-1;0.25:-0.25:-1;0.25:-0.5:-1)三轴拉压压应力状态的试验。给出再生混凝土在三轴受力应力状态下的破坏形态、强度规律、变形规律、弹性模量规律以及应力-应变曲线和带有参数的应力-应变曲线方程。再生混凝土在轴压和三轴拉压压应力状态下下的破坏形态分别为"V"型斜剪破坏和拉断破坏。三轴压强度较单轴强度提升非常大,有2～5倍之多。峰值应力和峰值应变随应力变化存在规律性。等效单轴应力-应变曲线与普通混凝土类似且因应力比和再生骨料替代率的变化而有所不同。

关键词：再生混凝土多轴应力状态再生骨料替代率应力比应力-应变曲线本构关系

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钢管再生混疑土柱抗震性能的数值分析研究

钢管再生混疑土柱抗震性能的数值分析研究

作者：王绪湘广东工业大学

学位级别：硕士

随着经济的飞速发展,我国城镇化和现代化的水平不断提高,土木工程建设也得到了突飞猛进的发展,同时也伴随着建筑垃圾的大量产生和严重的环境污染。如何高效环保地处理日益增多的废弃混凝土等建筑垃圾成为工程界广泛关注的问题。综合国... 详细信息

随着经济的飞速发展,我国城镇化和现代化的水平不断提高,土木工程建设也得到了突飞猛进的发展,同时也伴随着建筑垃圾的大量产生和严重的环境污染。如何高效环保地处理日益增多的废弃混凝土等建筑垃圾成为工程界广泛关注的问题。综合国内外的探索研究发现,将废弃混凝土破碎、清洗、分级,得到再生骨料,部分或全部代替天然骨料,配制成新的混凝土,并与钢管形成组合材料,用于结构工程,是处理废弃混凝土的有效途径之一。钢管再生骨料混凝土作为一种组合材料,综合发挥了钢管与再生混凝土两种材料的优点,因而具有强度高、重量轻、施工方便、延性性能好等特点;用再生骨料替代天然骨料,同时解决了天然骨料资源日益枯竭和大量废弃混凝土难以处理两个难题,故引起了广大研究者的兴趣。目前对于钢管再生混凝土结构的研究主要集中在轴压短柱的承载力、耐火性能,偏压性能等方面,而对于钢管再生混凝土构件的位移延性、耗能能力、水平承载力等方面的研究并不完善。因此,本文利用非线性有限元软件ABAQUS6.11,结合已有的试验结果,针对钢管再生混凝土柱,建立了合理的有限元模型,并进行了数值分析研究,获得主要结论有：(1)钢管再生混凝土柱在低周往复荷载作用下,构件具有良好的延性,随着再生骨料替代率的增加,构件的位移延性有不同程度的增加。本文通过大量试算,并结合试验结果,提出了钢管再生混凝土柱位移延性的简化计算公式。(2)探索研究了不同参数对钢管再生混凝土柱水平承载力的影响。其中,轴压比和含钢率是影响钢管再生混凝土柱水平承载力最重要的参数。轴压比越大,钢管再生混凝土柱水平承载力和抗震性能越差,但是含钢率增加,则钢管再生混凝土柱水平承载力和抗震性能越好,除此之外,含钢率还是钢管再生混凝土柱初始刚度的一个重要影响因素。(3)相同的混凝土强度,钢管再生混凝土柱的水平承载力随着再生骨料替代率增加而降低,但是其位移延性却随着再生骨料替代率增加有不同程度的改善;(4)在低周往复荷载作用下,再生骨料替代率增加,会导致构件的初始刚度明显下降,替代率为r=100%相比r=0%的构件初始刚度下降高达17.1%。但是随着往复荷载不断施加,再生骨料替代率对构件刚度的影响逐渐减小,直到构件发生破坏时,再生骨料替代率对构件的刚度几乎没有影响了。(5)由于再生骨料在强度,硬度等力学性能方面不如天然骨料,钢管再生混凝土柱的耗能能力随再生骨料替代率增加而线性降低,相较钢管普通混凝土的总耗能能力,替代率为r=100%相比r=0%的钢管再生混凝土柱的总耗能下降了11.3%。

关键词：钢管再生混凝土柱位移延性再生骨料替代率数值分析

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再生骨料透水混凝土配合比优化设计

湖北工业大学学报 2023年第1期38卷 80-85页

作者：赵犇谭燕湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068

为提高再生骨料替代率,促进废弃混凝土资源化利用,改善再生骨料透水混凝土强度和透水性能,对RAPC进行配合比优化设计。通过对照实验,结合强度和透水性能选取合适的骨料级配和硅灰掺量,初步获得较优的配合比后,对提升RAPC再生骨料替代率... 详细信息

为提高再生骨料替代率,促进废弃混凝土资源化利用,改善再生骨料透水混凝土强度和透水性能,对RAPC进行配合比优化设计。通过对照实验,结合强度和透水性能选取合适的骨料级配和硅灰掺量,初步获得较优的配合比后,对提升RAPC再生骨料替代率的可行性展开进一步的探讨。结果表明:随着再生骨料(10~15 mm)的占比增多,RAPC强度逐渐减弱,透水性能逐渐增强。当硅灰掺量为0~6%时,RAPC强度逐渐增强;当硅灰掺量为6%~12%时,强度逐渐减弱;当硅灰掺量为0~12%时,透水性能逐渐减弱。当水胶比为0.35、骨料级配(5~10 mm∶10~15 mm)为3∶2、硅灰掺量为6%、高效减水剂掺量为0.25%时,再生骨料替代率可提高到40%,此时RAPC抗压强度和抗折强度分别为最大值28.9 MPa、3.9 MPa,平均透水系数和有效孔隙率分别为22.3 mm/s、3.1%,强度和透水性能优良。

关键词：再生骨料透水混凝土再生骨料替代率骨料级配硅灰掺量高效减水剂

不同骨料替代率纤维RAC力学性能的研究进展

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辽宁工业大学学报（自然科学版） 2023年第5期43卷 337-341,347页

作者：马骏王晨渤海大学辽宁锦州121013 辽宁工业大学土木建筑工程学院辽宁锦州121001

在查阅大量国内外文献的基础上,对现阶段不同再生骨料替代率纤维掺量对RAC力学性能影响的研究成果进行深入归纳总结。重点阐述再生骨料与纤维掺量的关系,在不同骨料替代率下钢、聚丙烯和混掺两者纤维RAC的力学性能,最后总结并作出相应... 详细信息

在查阅大量国内外文献的基础上,对现阶段不同再生骨料替代率纤维掺量对RAC力学性能影响的研究成果进行深入归纳总结。重点阐述再生骨料与纤维掺量的关系,在不同骨料替代率下钢、聚丙烯和混掺两者纤维RAC的力学性能,最后总结并作出相应发展展望,以此期望为纤维再生混凝土在工程上更好地运用与推广提供便利。

关键词：再生骨料替代率纤维掺量再生混凝土力学性能纤维再生混凝土

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正交法分析再生混凝土的拉压比与折压比

人民珠江 2019年第11期40卷 68-71,77页

作者：唐佳军裴长春延边大学工学院

以再生骨料替代率、粉煤灰替代率和钢纤维体积率为因素,拉压比和折压比为指标,对再生混凝土正交试验结果进行直观分析、极差分析、层次分析、因素指标分析和方差分析。结果表明:钢纤维体积率对拉压比有显著影响,其次是粉煤灰替代率,最... 详细信息

以再生骨料替代率、粉煤灰替代率和钢纤维体积率为因素,拉压比和折压比为指标,对再生混凝土正交试验结果进行直观分析、极差分析、层次分析、因素指标分析和方差分析。结果表明:钢纤维体积率对拉压比有显著影响,其次是粉煤灰替代率,最后是再生骨料替代率;钢纤维体积率对折压比有一般显著影响,再生骨料替代率次之,粉煤灰替代率的影响最小。随着再生骨料替代率的增加,拉压比减少,折压比先增大再减小后增大;随着粉煤灰替代率的增加,拉压比和折压比均先增加后减少;随着钢纤维体积率的增加,拉压比和折压比均增加。再生混凝土的最佳组合为A4B3C4,即再生骨料替代率为100%,粉煤灰替代率为20%,钢纤维体积率为1.8%。

关键词：再生混凝土拉压比折压比再生骨料替代率粉煤灰替代率钢纤维体积率

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不同替代率再生混凝土的试验研究

吉林省教育学院学报 2014年第4期30卷 153-154页

作者：王雨楠韩建强田春芳苑立民河北联合大学建筑工程学院河北唐山063009

随着建筑业的快速发展,混凝土在工程中的用量也迅速增长,造成资源枯竭,破坏生态平衡。国内外对不同替代率再生混凝土基本性质的相关研究表明,再生混凝土可以替代部分现浇混凝土。本项目针对不同替代率再生混凝土不同标号的试验研究,验... 详细信息

随着建筑业的快速发展,混凝土在工程中的用量也迅速增长,造成资源枯竭,破坏生态平衡。国内外对不同替代率再生混凝土基本性质的相关研究表明,再生混凝土可以替代部分现浇混凝土。本项目针对不同替代率再生混凝土不同标号的试验研究,验证了替代率对再生混凝土的影响,为再生混凝土的发展和应用提供科学依据。

关键词：再生混凝土再生骨料再生骨料替代率抗压强度