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1、矿渣微粉混凝土简支梁力学性能研究试验论文摘要：我们对6根不同矿渣微粉掺量的C40混凝土简支梁进行了静力加载试验,对其在竖向荷载下的受力过程、裂缝开展情况、跨中挠度等进行了较为深入的研究分析。从混凝土梁的力学性能变化趋势，找到了矿渣微粉在C40混凝土当中的最佳掺量，为矿渣微粉混凝土在工程中的运用提供了设计参考。试验结果表明：矿渣微粉在C40混凝土当中掺量为20%-30%之间时，混凝土的工作性能和力学性能均能得到较好的发挥，其中掺量为20%左右时混凝土力学性能更佳。关键词：矿渣微粉混凝土简支梁力学性能引言大力发展“绿色高性能混凝土”，就是大量利用优质的
2、工业副产品和废弃物,尽可能减少自然资源和能源的消耗,减少环境污染。而掺有大量活性矿物掺合料的少熟料水泥混凝土的应用便是其中之一。在混凝土中掺加矿渣微粉,不仅是减轻矿渣废料污染、缓解矿物能源危机的有效途径,更是提高混凝土综合性能的有效方法。但是目前,工程混凝土对矿渣掺量的要求很大程度上限制了矿渣的充分利用和在结构领域的广泛应用。事实上,通过合理的配合比设计,矿渣微粉可以配制出较高性能的混凝土,存在将矿渣微粉混凝土广泛应用于工程结构的可能性;只是在一般的配筋结构构件中,矿渣微粉混凝土能否与钢筋很好地共同工作、保证结构构件的整体性能,还有待试验检验。本研
3、究在已有的材料试验的基础上,选取典型的配筋受弯构件,.freelm;细沙;普通自来水。我们制作了同一混凝土强度等级，不同矿渣微粉参量的三种混凝土梁，如下:C40SL0（矿渣微粉掺量为0）；C40SL20（矿渣微粉掺量为20%）；C40SL30（矿渣微粉掺量为30%）。2.2、实验设计1.试验装置及方法全部试验采用千斤顶反力架两点集中对称的同步分级加载方式。在梁的纯弯段混凝土表面设置电阻应变片测点.freelm×160mm,配筋率都为1.2%。梁的有效跨度为1750mm,其中中间纯弯段跨度为400mm,两边剪弯段跨度都为600mm,纯弯段内不布置箍筋
4、,剪弯段内布置箍筋为φ6150。梁的详细尺寸及配筋见表1。表1构件设计参数试件配筋率ρ（%）梁底纵筋纯弯段箍筋剪弯段箍筋剪跨a（mm）一1.22Ф100Ф6150600二1.22Ф100Ф6150600三1.22Ф100Ф6150600四1.22Ф100Ф6150600五1.22Ф100Ф6150600六1.22Ф100Ф61506003、试验结果与分析3.1、简支梁纯弯段力学性能的试验结果与比较分析1.破坏形态各根梁的开裂荷载、破坏荷载及其破坏形态见表2表2各梁的破坏形态试件编号开裂荷载（t）破坏荷载(t)简要描述C40SL0-11.25.8由于
5、剪弯区斜裂缝过大而破坏C40SL0-20.86.0纯弯区混凝土裂缝宽度较大，混凝土被压碎C40SL20-11.05.2由于剪弯区斜裂缝过大而破坏C40SL20-21.26.4出现轻微爆裂，混凝土被压碎C40SL30-11.46.0纯弯区混凝土裂缝宽度较大，混凝土被压碎C40SL30-21.26.1纯弯区混凝土裂缝宽度较大，混凝土被压碎2.裂缝开展情况梁在试验过程中,加载至1.2吨左右时在纯弯段梁底出现第一条可见裂缝,随着荷载的逐步增加,出现新的垂直裂缝,裂缝高度随荷载增大而逐步升高。加载至2.0吨左右时,在剪弯段靠近梁底加载的地方出现斜裂缝,裂缝条
6、数不多,一般单面条数在5条左右,其裂缝宽度一般不超过纯弯段的裂缝宽度,且裂缝没有延伸至加载点。最后,由于纯弯段内的混凝土被压碎而丧失承载力,纯弯段混凝土被压碎时,临界荷载很大。3.梁的跨中荷载—挠度曲线梁的跨中荷载—挠度曲线可以看出:简支梁从加载到发生弯曲破坏经历了弹性阶段,带裂缝工作阶段和破坏阶段。垂直裂缝出现前,荷载—挠度曲线基本呈直线变化,当荷载增加至极限荷载的25%-35%左右时,出现第一条垂直裂缝,荷载—挠度曲线出现第一个转折点；随着荷载的继续增加，出现斜裂缝，当加载至极限荷载的85%-95%时,荷载—挠度曲线出现第二个转折点，挠度迅速增
7、大，直至破坏。还可以明显的看出：粉煤灰的掺量越大，荷载—挠度曲线转折点的出现越滞后；但是梁的破坏荷载的大小顺序是：掺量为20%的最大，其次为掺量为30%的，最小的是普通混凝土梁。由此可见，混凝土内掺入矿渣微粉可以提高强度，但是掺量要适当，否则效果不明显。4.钢筋应变的发展在相同的纵筋配筋率下,开裂前不同矿渣微粉掺量的梁纵向钢筋应变发展几乎相同,开裂后,纵向钢筋应变发展的情况为：矿渣微粉掺量为20%的滞后于配比为30%的，掺量为30%的滞后于普通混凝土的。可见，纵向受力钢筋的应变发展受到矿渣微粉掺量的影响，在一定范围内，随着矿渣微粉掺量的提高，钢筋应
8、变发展将减慢，但如果矿渣微粉掺量超过一定范围，钢筋的应变发展又将加快。5.混凝土应变的发展可见部分梁H1和H2处的混凝土应
