以钢化玻璃为骨料的再生混凝土梁受弯试验研究

1、以钢化玻璃为骨料的再生混凝土梁受弯试验研究    摘要：钢管混凝土结构作为一种新型组合结构，由于其能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料的优点，且施工方便，降低工程造价，近年越来越广泛地应用于工程实践中。本文概括了钢管混凝土结构的特点及优势，并对其发展应用进行了分析。 摘要： 骨料的性能对混凝土的强度起着重要作用，而再生骨料的一些缺陷使得再生混凝土的强度问题尤其突出。钢化玻璃强度高，而且很多玻璃幕墙外装得建筑在使用一定年限后玻璃需要更换，为钢化玻璃骨料提供了来源。本文以钢化玻璃为骨料，制作了两根钢筋再生混凝土小梁，同时，制作相同尺寸的一根钢筋混凝土梁做对比

2、，研究钢化玻璃再生混凝土受弯性能。 Abstract: The property of aggregate is very important to the stress of concret, however, the lack of some rebone-aggregate make the stress of rebone concret more evident. The tempering glass has high stress, and some tempering glass needed to be changed after used for many years, s

3、o it supply a good resource. This paper use tempering glass as aggregate, make two steel reforce rebone-concret beams, at the same time, make a same-size steel reforce concret beam for comparing to research the bending property of tempering glass rebone-concret beams. 中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号： 1.引言 按照

4、传统定义，将废弃混凝土块经破碎、分级并按一定的比例混合后形成的骨料称为再生骨料或再生混凝土骨料。利用再生骨料作为部分或全部骨料配制的混凝土称为再生骨料混凝土，简称再生混凝土1。由于骨料本身组分的不同，受力后存在一些微裂缝，导致骨料疲劳强度较低，因此，如果再生骨料不进行改进，其只可用来配置中低强度的混凝土。 目前，国外对于再生混凝土材料的物理和力学性能以及再生混凝土结构性能的研究已经取得了一定的成果，并且在德国以及日本已经用再生混凝土建造建筑结构。近年来，国内的专家学者对再生混凝土的材料性能进行了大量的研究并取得了成果。但是，对以钢化玻璃为骨料的再生混凝土研究还很少见。文中通过两根再生混凝土梁的

5、试验，分析研究了以钢化玻璃为骨料的再生混凝土构件的的破坏机制、承载能力、变形性能。研究结果对于再生混凝土结构的工程应用具有一定的参考价值。 2.试验设计 2.1参数设计 试验共设计3个钢筋混凝土梁，其中梁1，梁2骨料采用钢化玻璃做骨料的再生混凝土。梁3为普通的钢筋混凝土梁。下表为试验设计参数： 表1 试验参数 2.2试件设计 本试验的钢筋混凝土梁 图1 试件配筋图 2.3材料性能 浇筑混凝土时制作6个再生混凝土立方体试块留作材性试验，立方体实测混凝土立方体抗压强度(取6个试块的平均值)为28.1 MPa。取3个普通混凝土试块立方体实测混凝土立方体抗压强度(取6个试块的平均值)为30.1 MPa

6、。纵筋实测屈服强度为455.27 MPa，极限强度为541.75 MPa，箍筋实测屈服强度为298.09 MPa，极限强度为375.16 MPa。 3试验装置 将试件安放在试验台上，在试件上架设2000kN液压千斤顶，千斤顶下端为分配梁，施加的集中荷载通过分配梁传递给试件。在试件的跨中及三等分点架设位移计测量试件挠度，在铰支座上端架两个位移计测量支座沉降。分级加载，每级荷载为预估荷载的10%，每级荷载持载两分钟。实验室通过UCOM70A采集试件变形，以及应变片的数据，记录混凝土裂缝。直至试件最后破坏。 图2 试件加载原理图 4 破坏形态 加载初期，试件处于弹性阶段，弯矩较小，试件无裂缝出现。随

7、着荷载的增加，再生混凝土梁受拉区开裂，有钢化玻璃掉落。随着弯矩矩的增大，斜裂缝迅速发展，贯穿上下表面，同时斜裂缝数量不断增加。混凝土开裂后，试件的变形增长明显加快，试件全长形成均匀分布的受拉破坏裂缝，裂缝的数量不再增加，裂缝宽度急剧增大。最后，由于出现宽度较大的直裂缝，主裂缝间混凝土压碎，导致试件受弯破坏。 5 试验曲线 本实验得到试件的弯矩挠度曲线，钢化玻璃再生混凝土梁从加载到破坏经历了弹性阶段、开裂阶段、屈服阶段和破坏阶段。三 摘要：钢管混凝土结构作为一种新型组合结构，由于其能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料的优点，且施工方便，降低工程造价，近年越来越广泛地应用于工程实践中。本文概括了钢

8、管混凝土结构的特点及优势，并对其发展应用进行了分析。 摘要： 骨料的性能对混凝土的强度起着重要作用，而再生骨料的一些缺陷使得再生混凝土的强度问题尤其突出。钢化玻璃强度高，而且很多玻璃幕墙外装得建筑在使用一定年限后玻璃需要更换，为钢化玻璃骨料提供了来源。本文以钢化玻璃为骨料，制作了两根钢筋再生混凝土小梁，同时，制作相同尺寸的一根钢筋混凝土梁做对比，研究钢化玻璃再生混凝土受弯性能。 Abstract: The property of aggregate is very important to the stress of concret, however, the lack of some reb

9、one-aggregate make the stress of rebone concret more evident. The tempering glass has high stress, and some tempering glass needed to be changed after used for many years, so it supply a good resource. This paper use tempering glass as aggregate, make two steel reforce rebone-concret beams, at the s

10、ame time, make a same-size steel reforce concret beam for comparing to research the bending property of tempering glass rebone-concret beams. 中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号： 1.引言 按照传统定义，将废弃混凝土块经破碎、分级并按一定的比例混合后形成的骨料称为再生骨料或再生混凝土骨料。利用再生骨料作为部分或全部骨料配制的混凝土称为再生骨料混凝土，简称再生混凝土1。由于骨料本身组分的不同，受力后存在一些微裂缝，导致骨料疲劳强度较低，因此，如果

11、再生骨料不进行改进，其只可用来配置中低强度的混凝土。 目前，国外对于再生混凝土材料的物理和力学性能以及再生混凝土结构性能的研究已经取得了一定的成果，并且在德国以及日本已经用再生混凝土建造建筑结构。近年来，国内的专家学者对再生混凝土的材料性能进行了大量的研究并取得了成果。但是，对以钢化玻璃为骨料的再生混凝土研究还很少见。文中通过两根再生混凝土梁的试验，分析研究了以钢化玻璃为骨料的再生混凝土构件的的破坏机制、承载能力、变形性能。研究结果对于再生混凝土结构的工程应用具有一定的参考价值。 2.试验设计 2.1参数设计 试验共设计3个钢筋混凝土梁，其中梁1，梁2骨料采用钢化玻璃做骨料的再生混凝土。梁3为

12、普通的钢筋混凝土梁。下表为试验设计参数： 表1 试验参数 2.2试件设计 本试验的钢筋混凝土梁 图1 试件配筋图 2.3材料性能 浇筑混凝土时制作6个再生混凝土立方体试块留作材性试验，立方体实测混凝土立方体抗压强度(取6个试块的平均值)为28.1 MPa。取3个普通混凝土试块立方体实测混凝土立方体抗压强度(取6个试块的平均值)为30.1 MPa。纵筋实测屈服强度为455.27 MPa，极限强度为541.75 MPa，箍筋实测屈服强度为298.09 MPa，极限强度为375.16 MPa。 3试验装置 将试件安放在试验台上，在试件上架设2000kN液压千斤顶，千斤顶下端为分配梁，施加的集中荷载通

13、过分配梁传递给试件。在试件的跨中及三等分点架设位移计测量试件挠度，在铰支座上端架两个位移计测量支座沉降。分级加载，每级荷载为预估荷载的10%，每级荷载持载两分钟。实验室通过UCOM70A采集试件变形，以及应变片的数据，记录混凝土裂缝。直至试件最后破坏。 图2 试件加载原理图 4 破坏形态 加载初期，试件处于弹性阶段，弯矩较小，试件无裂缝出现。随着荷载的增加，再生混凝土梁受拉区开裂，有钢化玻璃掉落。随着弯矩矩的增大，斜裂缝迅速发展，贯穿上下表面，同时斜裂缝数量不断增加。混凝土开裂后，试件的变形增长明显加快，试件全长形成均匀分布的受拉破坏裂缝，裂缝的数量不再增加，裂缝宽度急剧增大。最后，由于出现宽度较大的直裂缝，主裂缝间混凝土压碎，导致试件受弯破坏。 5 试验曲线 本实验得到试件的弯矩挠度曲线，钢化玻璃再生混凝土梁从加载到破坏经历了弹性阶段、开裂阶段、屈服阶段和破坏阶段。三 试件初始刚度几乎一致，在加载后期，三个试件都表现了一定的延性，而普通钢筋混土梁承载力略高于再生钢化玻璃骨料钢筋混凝土梁。 图3. 试件的弯矩-挠度曲线 4结论 (1) 刚换玻璃再生混凝土纯弯试件的破坏过程与普通混凝土构件类似，经过弹性、开裂、屈服、破坏4个阶段。 (2) 破坏时钢化玻璃与混凝土之间没有剥离，说明钢化玻璃再生混凝土在结构上比较可靠。可以再实践中推广。 (3) 本试验仅做了两个钢化玻璃再生