再生混凝土与再生砂浆高温前后基本力学性能试验研究

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再生混凝土与再生砂浆是利用废混凝土破碎处理而制成的新型建筑材料,将其推广应用有着深远的意义,可缓解天然资源匮乏,保护生态环境,符合国家可持续发展战略。目前大多数研究集中在再生粗骨料混凝土,再生细骨料的利用仍然比较欠缺,因此,本文主要研究再生细骨料的掺入对混凝土和砂浆高温前后基本力学性能的影响。  本文通过再生粗、细骨料基本物理性能试验,揭示了再生骨料的特征,进行再生混凝土与再生砂浆配合比设计,并研究再生骨料取代方式对两者工作性能与力学性能的影响,结果表明:当天然砂石全部用再生砂石取代时,混凝土抗压强度约为原混凝土的77%,当天然砂全部用再生砂取代时,砂浆抗压强度约为原砂浆的78%。提出了常温下任意再生骨料取代率下混凝土抗拉强度与抗压强度间的通用关系公式。  通过首次进行再生砂浆经历100℃、200℃、400℃、600℃、800℃后的高温试验,发现再生砂浆的颜色经历灰色→浅红→灰白的过程,在400℃以后开始出现裂缝、掉皮、疏松等现象。掺入再生细骨料的混凝土与砂浆试件高温后质量损失速率慢于其他试件,再生砂浆高温后的质量损失率高于再生混凝土。  通过252个再生混凝土立方体试件,168个再生混凝土棱柱体试件,54个再生砂浆立方体试件,72个再生砂浆棱柱体试件,考察了不同种类再生混凝土、再生砂浆经历不同温度后抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比以及单轴受压应力-应变全曲线间的关系,结果表明:再生骨料的掺入与温度的影响均使两种材料力学性能有所减弱,相同温度下,再生粗、细骨料单独取代对混凝土性能影响比较类似,再生粗、细骨料均有取代时混凝土性能退化更显著,再生细骨料取代率的增加也使再生砂浆各项性能逐渐退化。  根据再生混凝土、再生砂浆高温前后各项力学性能的退化规律,将高温后力学性能与温度间的关系进行理论分析,首次建立相应的理论公式,包括:抗压强度与温度间理论公式、抗拉强度与温度间理论公式、弹性模量与温度间理论公式、高温后单轴受压应力-应变全曲线本构模型,可用于评估再生混凝土与再生砂浆材料在火灾后的损伤程度,以及判定再生骨料结构的安全性并制定加固方案。
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