【摘 要】
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再生骨料来源的复杂性、随机性,较天然碎石在强度及各性能方面有一定的差异,导致再生混凝土的耐久性能劣于普通混凝土。自然状态下的钢筋混凝土结构往往处于多重作用下,多重因素的共同作用最后导致混凝土结构破坏。本文主要研究了盐冻双重侵蚀作用下,再生混凝土的力学性能及其与钢筋黏结性能的变化规律。通过对粗骨料替代率为100%的再生混凝土试件分别进行Na Cl、Na_2SO_4盐冻循环试验,并设置普通混凝土和水冻
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再生骨料来源的复杂性、随机性,较天然碎石在强度及各性能方面有一定的差异,导致再生混凝土的耐久性能劣于普通混凝土。自然状态下的钢筋混凝土结构往往处于多重作用下,多重因素的共同作用最后导致混凝土结构破坏。本文主要研究了盐冻双重侵蚀作用下,再生混凝土的力学性能及其与钢筋黏结性能的变化规律。通过对粗骨料替代率为100%的再生混凝土试件分别进行Na Cl、Na2SO4盐冻循环试验,并设置普通混凝土和水冻对照组,研究氯盐和硫酸盐腐蚀、不同强度再生混凝土盐冻循环后的质量损失、弹性模量以及劈裂抗拉强度变化规律。试验结果表明:普通混凝土的抗冻性能比再生混凝土好;再生混凝土强度等级越高,再生混凝土的质量损失和相对动弹模量损失越小;再生混凝土劈裂抗拉强度随盐冻次数的增加而降低;盐冻循环后,普通混凝土试件的损伤要小于再生组;前30次盐冻循环作用后,Na Cl盐冻融组试件损伤较Na2SO4盐要大,而60次盐冻融循环后,Na2SO4盐对再生混凝土试件的腐蚀更加严重。通过11组中心拉拔试件,对比分析钢筋再生混凝土试件在不同影响因子下黏结性能的变化规律。结果表明:再生混凝土试件的黏结性较普通混凝土试件要差;随着锚固长度的增加曲线斜率先增大,最后趋于平缓,说明锚固长度在3d~5d区段时,增加锚固长度对黏结性能影响较大;当锚固长度在5d~8d区段时,试验曲线趋于平缓,接近一条水平线,说明锚固长度对黏结性能的影响降低。前30次盐冻循环后,Na Cl盐腐蚀的再生组试件黏结性能下降较Na2SO4盐腐蚀程度要大,60次之后,Na2SO4盐腐蚀的再生组试件黏结性能下降程度更大。钢筋与再生混凝土的相对黏结面积随直径增加而逐渐减小导致黏结性能逐渐降低;再生混凝土强度提高,其密实性增加,抗盐冻性能越好,与钢筋的化学胶着力越大,导致黏结性能随强度变化呈现正相关。无论是Na Cl盐冻腐蚀试件还是Na2SO4盐冻腐蚀试件,黏结性能下降程度均要大于普通水冻组试件。通过钢筋开槽内贴应变片的方法,测试盐冻循环作用后钢筋与再生混凝土间的局部黏结性能。试验结果表明:钢筋的应变随着荷载的增加逐渐变大;随着盐冻次数的增加,钢筋的应变峰值反而逐渐减小,相同等级荷载下,钢筋的应变随盐冻次数的增加而降低;黏结应力在锚固区段内呈现“双峰型”,随着盐冻次数的增加,自由端峰值最终与加载端持平;最后简化了黏结应力-滑移的本构模型,建立了盐冻循环后钢筋再生混凝土黏结滑移方程。为北方严寒地区再生混凝土结构的推广应用、维护加固和有限元模拟提供部分可靠的理论依据。
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