聚丙烯纖維人工砂再生混凝土力學性能試驗研究.pdf

1、隨著社會的高速發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)的提速，各類工程的拆建速度加快，導致廢棄混凝土越積越多，易對人類生活環(huán)境造成污染，合理處理和利用廢棄混凝土勢在必行。立足于廢棄混凝土的再利用以及解決天然砂資源日益匱乏和保護生態(tài)環(huán)境的目的，結(jié)合廣西多山盛產(chǎn)人工砂的特點，將人工砂與再生粗骨料有機結(jié)合在一起研發(fā)生態(tài)型的人工砂再生混凝土，不僅能夠緩解天然砂日益短缺形成的環(huán)境污染和環(huán)境壓力等問題，而且還能夠變廢為寶產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益，符合了我國節(jié)約資源和保護環(huán)境的基

2、本國策及生態(tài)型社會發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求。本文在同課題組成員對人工砂的物理、力學性能研究成果的基礎(chǔ)上，將100％的再生粗骨料與100％的人工砂組合在一起，并加入聚丙烯纖維形成新型纖維人工砂再生混凝土，對該混凝土的力學性能展開研究。
　　試驗采用了3個混凝土強度等級(C25、C35、C45)分別對應5個聚丙烯纖維摻量(0％、0.6％、0.9％、1.2％、1.5％)為變化因素，設(shè)計制作了45個標準立方體試塊、90個標準棱柱體試塊，通過立方

3、體、棱柱體抗壓強度試驗和彈性模量試驗，研究不同水灰比與不同纖維摻量對混凝土基本力學性能的影響，分別揭示了纖維人工砂再生混凝土立方體抗壓強度、棱柱體抗壓強度受纖維摻量、水灰比影響的二元關(guān)系規(guī)律，分析了抗壓強度與軸心抗壓強度之間的換算關(guān)系，以及基于立方體抗壓強度的彈性模量經(jīng)驗計算式，研究了纖維人工砂再生混凝土棱柱體試件單軸受壓時的應力—應變本構(gòu)關(guān)系。
　　主要的研究結(jié)論如下:
　　1、隨著纖維摻量的增加，纖維人工砂再生混凝土立方

4、體抗壓強度、軸心抗壓強度均呈現(xiàn)先增后減再增的變化趨勢，聚丙烯纖維對提高低強度等級混凝土強度的影響要大于對高強度等級混凝土。但總體而言，對提高棱柱體軸心抗壓強度的程度是有限的。
　　綜合分析對三個混凝土強度等級試件均取得強度提高的情況，過高聚丙烯纖維摻量對提高混凝土立方體抗壓強度、軸心抗壓強度不是最有利的，0.6％的聚丙烯纖維摻量是對立方體抗壓強度、軸心抗壓強度均取得強度提高的最適宜摻量。
　　基于最小二乘法，擬合建立了纖維人

5、工砂再生混凝土立方體抗壓強度與纖維摻量、水灰比的二元關(guān)系模型。
　　2、擬合得到的纖維人工砂再生混凝土的軸心抗壓強度與立方體抗壓強度的換算比值為0.75，即fc=0.75fcu。
　　3、纖維人工砂再生混凝土的峰值應變隨著混凝土強度等級的升高而升高，隨著纖維摻入量的增加而增加。纖維對增加混凝土峰值應變的作用較明顯，尤其是在低強度等級混凝土中。對于纖維人工砂再生混凝土的極限應變，則隨著混凝土強度等級的升高而降低，隨著纖維摻量的

6、增加而增大。纖維可以較好的提高人工砂再生混凝土的變形性能、延性。
　　4、纖維人工砂再生混凝土的彈性模量均低于規(guī)范規(guī)定的同強度等級普通混凝土彈性模量值。各個強度等級混凝土的彈性模量均隨著纖維摻量的增加而減小，并且在高纖維摻入量區(qū)間(0.9％～1.5％)，高強度等級混凝土彈模的損失要比低強度等級混凝土的大。經(jīng)擬合，建立了基于立方體抗壓強度的彈性模量經(jīng)驗計算式。
　　5、基于最小二乘法，擬合建立了纖維人工砂再生混凝土棱柱體單軸受