再生混凝土梁耐久性能研究.pdf

1、本文根據(jù)“再生混凝土碳化→再生混凝土與鋼筋間粘結(jié)性能退化→再生混凝土梁的耐久性能降低”這一主線，對(duì)大氣環(huán)境下再生混凝土梁的耐久性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究，完成的工作和取得的成果主要包括： ⑴在完成再生混凝土快速碳化試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)再生混凝土抗碳化性能進(jìn)行了系統(tǒng)分析。結(jié)果表明：再生混凝土抗碳化性能低于同配比的普通混凝土，再生粗集料的取代率及其本身強(qiáng)度對(duì)再生混凝土抗碳化性能有較大影響；應(yīng)力水平對(duì)再生混凝土碳化過程產(chǎn)生重大影響，受拉區(qū)角部

2、再生混凝土的碳化深度最大。在本次試驗(yàn)結(jié)果和相關(guān)理論分析的基礎(chǔ)上，建立了再生混凝土碳化深度預(yù)測(cè)模型，得出了再生混凝土梁截面上的碳化深度分布。 ⑵在完成再生混凝土與不同銹蝕率鋼筋間粘結(jié)性能試驗(yàn)研究和理論分析的基礎(chǔ)上，對(duì)再生混凝土與鋼筋間粘結(jié)性能退化規(guī)律進(jìn)行了較為系統(tǒng)研究。結(jié)果表明：隨鋼筋銹蝕率的增大，再生混凝土的粘結(jié)性能退化與普通混凝土粘結(jié)性能退化規(guī)律一致，均有一個(gè)先升后降的過程，但再生混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度的退化速率較普通混凝土的大；相

3、同配比的再生混凝土和普通混凝土與變形鋼筋間的粘結(jié)強(qiáng)度接近，而在抗壓強(qiáng)度相同的情況下，再生混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度大于普通混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，提出了再生混凝土與不同銹蝕率鋼筋間的粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系。 ⑶推導(dǎo)得出粘結(jié)性能退化前后再生混凝土梁抗彎承載力的計(jì)算方法，研究了再生混凝土梁抗彎承載力退化規(guī)律。結(jié)果表明：按本文提出的方法得到的抗彎承載力計(jì)算值與試驗(yàn)得到的抗彎承載力實(shí)測(cè)值吻合良好，在常用受拉鋼筋配筋率0．2％～2％范圍內(nèi)，普通混

4、凝土梁在退化后能達(dá)到屈服，而對(duì)于集中荷載作用下配筋率較高且再生混凝土強(qiáng)度等級(jí)較低（如C20）的適筋再生混凝土梁，可能會(huì)發(fā)生由粘結(jié)性能退化引起的脆性破壞。 ⑷推導(dǎo)得出粘結(jié)性能退化前后再生混凝土梁抗彎剛度的計(jì)算方法，對(duì)再生混凝土梁抗彎剛度退化規(guī)律進(jìn)行了研究分析。結(jié)果表明：按本文提出的方法計(jì)算得到的剛度值與試驗(yàn)得到的剛度值很接近，且基本上偏于安全的一側(cè)。本文提出的方法能較好地反應(yīng)粘結(jié)性能退化后鋼筋應(yīng)變不再符合平截面假定的客觀情況和梁的

5、抗彎剛度降低經(jīng)歷先慢－后快－再慢的過程。 ⑸分別對(duì)再生混凝土梁耐久性能的碳化壽命、保護(hù)層脹裂壽命和承載力或變形壽命相對(duì)應(yīng)的極限狀態(tài)進(jìn)行了可靠度分析。結(jié)果表明：受力狀態(tài)、鋼筋位置對(duì)再生混凝土梁耐久性可靠度指標(biāo)有重要影響，在進(jìn)行再生混凝土梁耐久性設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)此應(yīng)予以足夠重視；按抗彎承載力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，耐久性能未退化之前再生混凝土梁的可靠度指標(biāo)能滿足《規(guī)范》的要求，其值在100％永久荷載作用時(shí)最小，100％活載作用時(shí)最大，且在適筋梁

6、范圍內(nèi)，隨配筋率的增大而增大；增大保護(hù)層厚度，提高再生混凝土強(qiáng)度等級(jí)，可以顯著提高再生混凝土梁的碳化壽命和保護(hù)層銹脹開裂壽命，但對(duì)提高再生混凝土梁的承載力壽命的效果相對(duì)較少，且逐漸降低；再生混凝土梁的碳化壽命和保護(hù)層銹脹開裂壽命小于普通混凝土梁，但其承載力壽命與普通混凝土梁較接近；跨高比增大時(shí)再生混凝土梁的耐久性失效可能由承載力極限狀態(tài)控制轉(zhuǎn)至由變形極限狀態(tài)控制。 ⑹分別就耐久性設(shè)計(jì)基本規(guī)定，再生混凝土材料選用，構(gòu)造措施，施工要