不同級配粗骨料對橡膠混凝土梁受彎性能試驗研究及分形分析.pdf

1、橡膠混凝土（CRC）是用橡膠粉取代部分骨料或?qū)⑾鹉z粉直接摻入制得的一種新型復(fù)合材料。膠粉的摻入不但提高了混凝土的延性、變形和耗能能力，而且還可以緩解廢舊橡膠對壞境帶來的壓力，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
　　國內(nèi)外研究人員大多都在探討橡膠粉摻量和橡膠粉目數(shù)對混凝土性能的影響，尚未發(fā)現(xiàn)有從粗骨料著手來研究橡膠混凝土性能的文章。粗骨料是混凝土的主要成分，粗骨料級配對普通混凝土有很大影響，而對橡膠混凝土的影響情況不得而知。
　　

2、本文研究了3種不同粗骨料級配（5-16mm，16-31.5mm，5-31.5mm）的普通混凝土(NC)及橡膠混凝土。首先研究了粗骨料級配對普通混凝土及橡膠混凝土材料性能的影響，然后通過受彎試驗研究了粗骨料級配對普通混凝土梁和橡膠混凝土梁的承載力、表面裂縫發(fā)展、跨中撓度、最大裂縫寬度等的影響，最后運用分形理論對試驗梁的表面裂縫進行分形研究，主要結(jié)論如下：
　　1、不同級配CRC的抗壓強度差異不大，橡膠粉的加入改變了混凝土的受力機理，

3、對于NC，骨料和水泥石的界面粘結(jié)強度決定了混凝土的強度，而影響CRC強度的主要因素在于橡膠粉與水泥石的薄弱界面；橡膠粉的加入改變了混凝土的變形機理，不同級配CRC的彈性模量有較大差異，CRC-大彈性模量最大，CRC-小最?。ㄆ渲械摹靶?、大”分別代表粗骨料級配為5-16mm、16-31.5mm）。
　　2、不同級配下，普通混凝土梁的荷載撓度曲線（P-f曲線）有較大差異，而橡膠混凝土梁的P-f曲線吻合較好；不同級配下，橡膠粉的加入均提

4、高了梁體的極限變形能力和延性，其中CRC-小的極限變形最大，延性最好；在承載力方面，對于小粒徑和混合粒徑混凝土梁來說，有所降低，對大粒徑混凝土梁來說，有所增加。橡膠混凝土梁裂縫的開展比普通混凝土梁的緩慢，溫和，且后期有較多的細微裂縫出現(xiàn)。
　　3.利用分形理論計算了試驗梁在破壞狀態(tài)下表面裂縫的分維值，考察了各試驗梁全梁區(qū)域、純彎區(qū)域及剪彎區(qū)域表面裂縫分維值的差異，發(fā)現(xiàn)除CRC-小梁三個區(qū)域分維值大致相同外，其他試驗梁三個區(qū)域的分維

5、值有較大差異，表明CRC-小梁受力耗能最均勻；同時發(fā)現(xiàn)，橡膠粉的摻入均增大了普通梁的分維值，提高了普通梁的耗能能力，其中小粒徑級配的增幅最大，CRC-小梁耗能性能最好。
　　4.求得了不同荷載下試驗梁表面裂縫的分維值，表明：隨著荷載的增加，梁表面裂縫的分維值不斷增大；建立了梁表面裂縫分維值與跨中撓度、最大裂縫寬度及損傷變量之間的定量關(guān)系，為級配不同混凝土構(gòu)件的非線性研究提供新思路。
　　5.綜合各項指標，小粒徑粗骨料級配是橡