混杂有机纤维再生混凝土梁正截面抗裂性能试验研究

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随着中国经济的飞速发展,越来越多的老旧建筑物被拆除重建为高层、超高层,产生了大量的建筑垃圾。还有,据统计2015年我国全年能源消费了43亿t煤炭,既而产生了大量的粉煤灰废弃物。如何把这些建筑垃圾及工业废弃物合理进行二次利用,越来越受到人们的关注。大量的研究结果表明。利用这些建筑或工业废弃物拌制的混凝土相比较普通混凝土具有强度低,抗裂性较差、易开裂等缺点,这大大影响了再生混凝土的广泛应用。本文为了提高再生混凝土的抗裂性,在再生混凝土中改变有机纤维的种类、组合、掺入率,分析其对再生混凝土抗裂性的影响,其结果如下:(1)通过对掺入不同种类有机纤维、不同有机纤维组合、不同有机纤维掺入率的再生混凝土力学性能试验研究得出,再生混凝土中掺入有机纤维,对再生混凝土的抗压强度无明显提高,对再生混凝土的劈裂抗拉强度提高较明显。分析比较再生混凝土试块的拉压比与弹强比,得出PP和PAN混杂有机纤维掺入率为0.15%、0.2%时,再生混凝土抗裂性较好。(2)通过对掺入不同种类有机纤维、不同有机纤维组合、不同有机纤维掺入率的再生混凝土梁抗裂性能的试验研究得出,再生混凝土中掺入有机纤维,对再生混凝土梁的极限荷载与开裂荷载无明显提高。分析比较梁侧面的裂缝发展情况、钢筋的应力-应变,混凝土的应力-应变、跨中荷载-挠度、荷载-最大裂缝宽度等,得到掺率为0.15%的混杂PP和PAN纤维对梁的抗裂性提高较好。分析《混凝土结构设计规范》中的最大挠度的公式与裂缝宽度公式,推导出最大裂缝宽度公式:ωhmax=Kωmax,K=-104+0.89,r为混杂有机纤维掺入率;推导出最大挠度公式:δh=Nδ,N=330r+4.489,r为混杂有机纤维掺入率。(3)运用ANSYS有限元软件对混杂有机纤维再生混凝土梁进行了模拟分析,将分析出来的计算值与试验值对比分析,得出ANSYS分析值与试验值吻合程度较好。
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