【摘 要】
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随着国内外城市化进程加快,建筑垃圾日益增多,如何回收、处理和再利用数量庞大的建筑垃圾,已经成为世界各国共同面对的焦点问题。再生混凝土技术通过对大量废弃混凝土进行加工可以实现循环再利用,是解决废弃混凝土资源化利用问题的最有效措施。再生骨料制备过程中产生约占总质量15%～20%的再生微粉,如何将再生微粉应用于工程实际中对于建筑固废的资源化利用具有重要意义。本文以再生微粉替代水泥,通过复掺聚乙烯醇（Po
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（编号:51278290）“火灾后绿色高性能纤维增强水泥基复合材料新型结构的地震损伤机理研究”； 山东省自然科学基金面上项目（编号:ZR2020ME245）“装配式高延性再生混凝土框架节点地震破坏机理研究”； 中国地震局工程力学研究所实验室开放课题（编号:2019D10）“装配式高延性再生混凝土新型节点抗震
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随着国内外城市化进程加快,建筑垃圾日益增多,如何回收、处理和再利用数量庞大的建筑垃圾,已经成为世界各国共同面对的焦点问题。再生混凝土技术通过对大量废弃混凝土进行加工可以实现循环再利用,是解决废弃混凝土资源化利用问题的最有效措施。再生骨料制备过程中产生约占总质量15%～20%的再生微粉,如何将再生微粉应用于工程实际中对于建筑固废的资源化利用具有重要意义。本文以再生微粉替代水泥,通过复掺聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol,PVA）纤维以及玄武岩纤维（Basalt fiber,BF）制备高延性再生微粉混凝土（High Ductility Recycled Powder Concrete,HDRPC）,探究HDRPC材料轴压性能以及应用于柱构件的轴心受压及偏心受压性能,论文主要研究内容及成果如下:1.通过制作48个棱柱体试块进行HDRPC轴压性能试验研究,探究水胶比、再生微粉取代率、纤维种类及掺量等因素下HDRPC轴压强度、峰值应变及极限应变、弹性模量变化规律,并建立HDRPC单轴受压本构方程。试验结果表明:不同配合比下HDRPC峰值应变均大于0.005,具有高延性、良好变形能力等特点;根据试验结果得到水胶比0.28、再生微粉取代率45%、复掺1.9%PVA及0.2%玄武岩纤维为HDRPC最优配合比,并将其应用于后期HDRPC柱浇筑。2.设计3根普通混凝土柱和4根HDRPC柱,确定试验加载方案及量测方案,以初始偏心距、纵筋配筋率及混凝土类型为试验影响因素探究HDRPC柱与普通混凝土柱抗压性能的异同。试验研究结果表明:HDRPC柱破坏过程中多缝开裂现象明显,最终破坏程度小,变形能力较好,能够到达预期承载力,提高了柱构件延性;偏心距、纵筋配筋率对HDRPC柱抗压性能影响与普通混凝土柱相同,通过混凝土应变验证HDRPC柱基本符合平截面假定;基于现有试验与规范计算结果,为减小误差,建议HDRPC柱承载力计算公式引入混杂纤维增大系数γ。3.利用ABAQUS有限元软件对HDRPC柱进行模拟,得到理想状态下HDRPC材料应用于构件的破坏形态及结果。分析混凝土应力云图、钢筋应力云图及变形位移图,并将荷载-位移曲线及承载力与试验结果进行对比,验证HDRPC柱模型的准确性和可靠性,为工程实际应用提供参考。
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