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本文通过收集已有关于再生混凝土研究成果的基础上,总结了其他学者关于再生混凝土的基本力学性能、耐久性能、结构性能的研究成果。虽然国外对再生混凝土的研究取得很大进展,但由于不同国家地区再生骨料和原材料的特性以及材料的加工存在差异,因而国外的研究成果具有一定的参考性,不能直接用来指导我国再生混凝土在实际工程中的应用。同时再生混凝土的微观结构由于再生骨料的加入而变得比普通混凝土更为复杂,而且由于不同的研究者用于制备再生骨料的旧混凝土强度等级、使用环境、碳化程度不一致,而且再生骨料的加工工艺也存在着差别,导致得出来的结论部分有一定的差别,有的结论甚至相反。本文的目的是通过对再生粗骨料不同取代率的再生混凝土梁和普通混凝土梁的试验分析对比其在抗弯性能方面的差异。
本文的试验通过设置4组再生粗骨料的取代率分别为30%、50%、70%、100%的再生混凝土梁和1组普通混凝土梁,在每组构件的混凝土水灰比相同,配筋、构件尺寸相同的情况下,利用加载分配梁在试验梁的跨中0.75m的范围内形成纯弯段。测量试验梁的开裂荷载、钢筋屈服荷载、极限荷载、各加载阶段纯弯段混凝土的应变,跨中钢筋应变等,测量每级加载后试验梁的挠度和裂缝间距、宽度。通过试验可发现再生混凝土梁的受弯过程仍有弹性、开裂、屈服、破坏四个明显的特征;再生混凝土梁的裂缝间距比普通混凝土梁的裂缝间距大,再生混凝土梁的裂缝比较复杂,分叉比较多。对试验结果数据的整理分析表明再生混凝土梁从加载开始到梁临近破坏,纯弯段各点混凝土应变沿梁高近似成正比,截面变形基本符合平面假定;再生混凝土梁的开裂荷载较普通混凝梁土低,并且随着再生骨料的取代率增加而降低,再生混凝土梁的屈服荷载和极限荷载与普通混凝土梁基本相同;混凝土强度、支撑条件、配筋和荷载相同条件下,再生混凝土梁的挠度比普通混凝土梁大,挠度随再生骨料的取代率增大而增大。通过对现行混凝土结构设计规范提出的普通混凝土梁的极限荷载、挠度、开裂弯矩的计算公式和规则对再生混凝土梁的适应性进行探讨,结果表明,其极限荷载的计算公式对再生混凝土梁也适用;按混凝土结构设计规范的计算值跟试验实测值相比开裂弯矩偏大、挠度偏小,而且随着取代率的增加,偏差越大,所以在计算再生混凝土梁的开裂弯矩和挠度时需要对混凝土结构设计规范中的公式和一些参数进行修正。本文对再生混凝土梁的挠度和开裂弯矩的计算公式和一些参数的取值提出了自己的观点,并通过跟其他一些研究者的试验结果进行对比来说明这些观点的合理性。