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近几年随着社会经济的飞速发展,我国的城市化进程加快,从而带动了建筑业发展,同时也产生了大量的建筑垃圾。废弃混凝土是建筑垃圾的主要组成部分,一直以来大量的废弃混凝土对环境造成了巨大影响。再生混凝土是将废弃混凝土进行回收再利用,很好地解决了废弃混凝土难处理的问题。再生混凝土因其自身的缺陷,在力学性能方面与天然混凝土相比有很大差距。实际工程中多采用加入纤维的方式来改善再生混凝土的性能。聚丙烯纤维具有阻裂性能好、可以有效提高混凝土延性和成本较低等优点,因此本课题选取聚丙烯纤维为增强材料改善再生混凝土的力学性能。尺寸效应现象广泛存在于各种材料当中,对于聚丙烯纤维再生混凝土这种异质性材料,其尺寸效应更加明显。因此,对聚丙烯纤维再生混凝土的尺寸效应进行研究具有重要的工程应用价值。本文采用试验研究与数值分析相结合的方法,对不同纤维掺量、不同混凝土强度等级和不同尺寸的聚丙烯纤维再生混凝土立方体试块进行了抗压和抗拉强度试验,对其抗压强度和抗拉强度的尺寸效应进行了研究。主要研究内容和结论如下:(1)通过对162个聚丙烯纤维再生混凝土立方体试块进行抗压与抗拉强度试验,分析纤维掺量和混凝土强度等级对聚丙烯纤维再生混凝土的抗压和抗拉强度尺寸效应的影响及其变化规律。研究结果表明:聚丙烯纤维再生混凝土抗压与抗拉强度存在尺寸效应,且随着试件尺寸的增大,抗压与抗拉强度下降速率增大,尺寸效应增大。随着纤维掺量的增加,聚丙烯纤维再生混凝土抗压与抗拉强度的尺寸效应,先减小后增大。随着混凝土强度等级的增大,聚丙烯纤维再生混凝土抗压与抗拉强度的尺寸效应,随之增大,且聚丙烯纤维再生混凝土抗拉强度的尺寸效应远大于抗压强度的尺寸效应。(2)根据试验数据计算不同混凝土强度等级和纤维掺量条件下的聚丙烯纤维再生混凝土抗压和抗拉强度的尺寸换算系数及尺寸效应度,并研究纤维掺量和强度等级对尺寸效应度的影响。研究结果表明:混凝土强度越低,聚丙烯纤维掺量对聚丙烯纤维再生混凝土抗压与抗拉强度的尺寸效应影响程度就越大。即对于低强度再生混凝土,聚丙烯纤维可以有效降低其尺寸效应,而对于强度较高的再生混凝土,聚丙烯纤维的掺入对其尺寸效应的影响较低,降低程度较弱。通过实验数据计算得到不同纤维掺量和不同混凝土强度等级条件下,聚丙烯纤维再生混凝土的尺寸换算系数和尺寸效应度。(3)通过将抗压与抗拉强度试验实测值与统计尺寸效应理论、基于能量释放的尺寸效应理论和Carpinteri多重分形尺寸效应理论三种尺寸效应理论对应的六种尺寸效应律公式进行拟合,分析其拟合效果。研究结果表明:在六种尺寸效应律公式中Bazant尺寸效应律公式与聚丙烯纤维再生混凝土立方体抗压与抗拉强度实测值的拟合效果最好,抗压强度拟合相关系数介于0.913-0.982,抗拉强度拟合相关系数介于0.921-0.997,并通过拟合得到六种尺寸效应律公式中各参数在不同纤维掺量下的经验公式和强度—尺寸拟合曲线。(4)运用由试验数据拟合出的统计尺寸效应理论、基于能量释放的尺寸效应理论和Carpinteri多重分形尺寸效应理论三种尺寸效应理论对应的六种尺寸效应律公式,计算六种尺寸效应律公式对应的聚丙烯纤维再生混凝土在不同纤维掺量下的抗压和抗拉强度尺寸效应的临界强度fcr及临界尺寸Dcr,并分析纤维掺量与混凝土强度等级对临界强度fcr和临界尺寸Dcr的影响。研究结果表明:随着纤维掺量的增大,六种尺寸效应律公式对应的聚丙烯纤维再生混凝土抗压与抗拉强度的临界尺寸,先减小后增大,对应的聚丙烯纤维再生混凝土抗压与抗拉强度的临界强度,先增大后减小。随着混凝土强度的增大,六种尺寸效应律公式对应的聚丙烯纤维再生混凝土抗压与抗拉强度的临界尺寸,随着混凝土强度的增大而增大,临界强度随着混凝土强度的增大而降低。