再生骨料混凝土多孔磚及其砌體受力性能研究.pdf

1、我國的城市建設和舊城改造每年都要產生大量的建筑垃圾,煤礦、發(fā)電等產業(yè)每年也排放大量的工業(yè)廢渣,處理和堆放這類建筑垃圾和工業(yè)廢渣,不僅要花費較多的資金,而且還嚴重影響環(huán)境。將建筑垃圾、工業(yè)廢渣回收利用做成多孔磚符合我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,并有著社會、經濟、環(huán)境多種效益。再生骨料混凝土多孔磚的開發(fā)利用,不僅解決了建筑垃圾大量堆積的問題,同時也為普通粘土磚禁用帶來的一系列問題提供了一種解決方法。然而,作為一種新型墻體材料,在再生骨料混凝土多孔磚

2、真正應用于實際工程之前,必須建立其完整的力學理論體系。為了推廣再生骨料混凝土多孔磚的應用,本文通過試驗研究和理論分析,對建筑垃圾工業(yè)廢渣再生骨料混凝土多孔磚及其砌體的受力性能進行了研究,主要內容如下:1.與天然骨料相比,再生骨料具有堆積密度小、吸水率高、表面粗糙的特點,采用正交試驗分析了水灰比、單位用水量和砂率對再生骨料混凝土抗壓強度的影響。通過3種再生骨料27組配合比正交試驗,研究了再生骨料混凝土多孔磚的配合比,分析了骨料類別與再生骨

3、料混凝土多孔磚強度的關系,建立試塊強度與多孔磚抗壓強度關系。在此基礎上,對再生骨料混凝土多孔磚的抗壓強度、收縮、凍融及其他物理性能進行試驗,并進行試驗室制磚和現場制磚的對比。結果表明:建筑垃圾及工業(yè)廢渣再生骨料混凝土多孔磚的收縮變形較小,凍融循環(huán)試驗結果符合要求,可作為替代粘土磚的新型承重墻體材料之一。2.通過再生骨料混凝土多孔磚砌體抗壓試驗,全面系統(tǒng)分析了再生骨料類別、塊體強度、砂漿強度等試驗變化參數對多孔磚砌體受力性能、破壞形態(tài)、裂

4、縫的發(fā)生和發(fā)展、開裂荷載和極限承載力、變形能力等的影響。采用逆向加載的方式對再生骨料混凝土多孔磚砌體受壓應力-應變全曲線進行了試驗研究,得到了再生骨料混凝土多孔磚砌體的應力—應變全曲線公式、受壓彈性模量和泊松比的計算公式。建立了多孔磚砌體抗壓強度計算的理論公式和實用公式,這兩個公式的計算結果與試驗值吻合較好。通過與天然碎石骨料混凝土多孔磚砌體的抗壓對比試驗,試驗結果表明:從破壞特征及裂縫開展來看,具有相似的裂縫發(fā)展特點,但再生骨料混凝土

5、多孔磚較天然碎石骨料混凝土多孔磚更為明顯的脆性特征;從砌體的抗壓強度來看,極限荷載相近,無論天然碎石骨料還是再生骨料混凝土多孔磚砌體,其抗壓強度可采用相同的計算公式。3.通過再生骨料混凝土多孔磚砌體抗剪試驗,全面系統(tǒng)分析了再生骨料類別、砂漿強度等試驗變化參數對多孔磚砌體受剪的受力性能、破壞性態(tài)、強度、變形等的影響。建立了多孔磚砌體抗剪強度計算的實用公式,公式的計算結果與試驗值吻合較好。通過對混凝土多孔磚砌體剪切應力.應變曲線的分析,給出

6、其剪變模量的建議取值。4.通過七片混凝土多孔磚墻體在低周反復水平荷載作用下的對比試驗,研究了混凝土多孔磚墻體在低周反復水平荷載作用下的抗震抗剪承載力、破壞形態(tài)、滯回特性、骨架曲線等性能,結果表明構造柱能有效地提高混凝土多孔磚墻體的抗震性能,提高墻體的延性。在擬靜力試驗的基礎上,本文詳細地分析影響了墻體抗震性能的因素,提出了適合于混凝土多孔磚墻體的抗震抗剪承載力的建議計算公式,該公式的計算結果與本文的試驗結果吻合較好。5.利用ANSYS有