聚丙烯纖維人工砂再生混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著社會(huì)的高速發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)的提速，各類工程的拆建速度加快，導(dǎo)致廢棄混凝土越積越多，易對(duì)人類生活環(huán)境造成污染，合理處理和利用廢棄混凝土勢(shì)在必行。立足于廢棄混凝土的再利用以及解決天然砂資源日益匱乏和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的，結(jié)合廣西多山盛產(chǎn)人工砂的特點(diǎn)，將人工砂與再生粗骨料有機(jī)結(jié)合在一起研發(fā)生態(tài)型的人工砂再生混凝土，不僅能夠緩解天然砂日益短缺形成的環(huán)境污染和環(huán)境壓力等問(wèn)題，而且還能夠變廢為寶產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益，符合了我國(guó)節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基

2、本國(guó)策及生態(tài)型社會(huì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求。本文在同課題組成員對(duì)人工砂的物理、力學(xué)性能研究成果的基礎(chǔ)上，將100％的再生粗骨料與100％的人工砂組合在一起，并加入聚丙烯纖維形成新型纖維人工砂再生混凝土，對(duì)該混凝土的力學(xué)性能展開(kāi)研究。
　　試驗(yàn)采用了3個(gè)混凝土強(qiáng)度等級(jí)(C25、C35、C45)分別對(duì)應(yīng)5個(gè)聚丙烯纖維摻量(0％、0.6％、0.9％、1.2％、1.5％)為變化因素，設(shè)計(jì)制作了45個(gè)標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊、90個(gè)標(biāo)準(zhǔn)棱柱體試塊，通過(guò)立方

3、體、棱柱體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和彈性模量試驗(yàn)，研究不同水灰比與不同纖維摻量對(duì)混凝土基本力學(xué)性能的影響，分別揭示了纖維人工砂再生混凝土立方體抗壓強(qiáng)度、棱柱體抗壓強(qiáng)度受纖維摻量、水灰比影響的二元關(guān)系規(guī)律，分析了抗壓強(qiáng)度與軸心抗壓強(qiáng)度之間的換算關(guān)系，以及基于立方體抗壓強(qiáng)度的彈性模量經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式，研究了纖維人工砂再生混凝土棱柱體試件單軸受壓時(shí)的應(yīng)力—應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系。
　　主要的研究結(jié)論如下:
　　1、隨著纖維摻量的增加，纖維人工砂再生混凝土立方

4、體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度均呈現(xiàn)先增后減再增的變化趨勢(shì)，聚丙烯纖維對(duì)提高低強(qiáng)度等級(jí)混凝土強(qiáng)度的影響要大于對(duì)高強(qiáng)度等級(jí)混凝土。但總體而言，對(duì)提高棱柱體軸心抗壓強(qiáng)度的程度是有限的。
　　綜合分析對(duì)三個(gè)混凝土強(qiáng)度等級(jí)試件均取得強(qiáng)度提高的情況，過(guò)高聚丙烯纖維摻量對(duì)提高混凝土立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度不是最有利的，0.6％的聚丙烯纖維摻量是對(duì)立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度均取得強(qiáng)度提高的最適宜摻量。
　　基于最小二乘法，擬合建立了纖維人

5、工砂再生混凝土立方體抗壓強(qiáng)度與纖維摻量、水灰比的二元關(guān)系模型。
　　2、擬合得到的纖維人工砂再生混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的換算比值為0.75，即fc=0.75fcu。
　　3、纖維人工砂再生混凝土的峰值應(yīng)變隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的升高而升高，隨著纖維摻入量的增加而增加。纖維對(duì)增加混凝土峰值應(yīng)變的作用較明顯，尤其是在低強(qiáng)度等級(jí)混凝土中。對(duì)于纖維人工砂再生混凝土的極限應(yīng)變，則隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的升高而降低，隨著纖維摻量的

6、增加而增大。纖維可以較好的提高人工砂再生混凝土的變形性能、延性。
　　4、纖維人工砂再生混凝土的彈性模量均低于規(guī)范規(guī)定的同強(qiáng)度等級(jí)普通混凝土彈性模量值。各個(gè)強(qiáng)度等級(jí)混凝土的彈性模量均隨著纖維摻量的增加而減小，并且在高纖維摻入量區(qū)間(0.9％～1.5％)，高強(qiáng)度等級(jí)混凝土彈模的損失要比低強(qiáng)度等級(jí)混凝土的大。經(jīng)擬合，建立了基于立方體抗壓強(qiáng)度的彈性模量經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式。
　　5、基于最小二乘法，擬合建立了纖維人工砂再生混凝土棱柱體單軸受