再生保温混凝土高剪力墙抗震性能试验研究

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1、再生保温混凝土高剪力墙抗震性能试验研究第一章绪论1.1再生保温混凝土的研究背景及课题的提出当前，由于城镇化建设进程的不断深化，中国的建筑市场已经成为了全世界最大的建筑市场，每年的建筑量约为世界总建筑量的一半还多。住房和城乡建设部领导在2009年第五届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会发布会上表示，中国大规模的建设还会持续30年至35年。据预测，我国2020年将新增建筑面积300亿平方米。然而，在城市建设的过程中，城中村改造对现有建筑物的拆迁产生的建筑垃圾和在建设过程中产生的建筑垃圾呈快速增

2、长的态势。据推测，我国在2014年产生的建筑垃圾总量约为35亿吨，但综合利用率不足5%，远低于日本的97%、欧盟的90%等发达国家的水平。由于综合利用率低下，拆除建筑物产生的建筑垃圾的随意堆放不仅占用了大量的耕地、破坏森林、侵入水域，还对自然环境造成了严重的污染（见图1-1），而新建建筑需要大量的建筑材料的开采又会对自然环境产生严重的破坏。所以，中国的建筑垃圾已经到了不得不解决的程度。近些年来，国家提出转变经济增长方式，努力发展循环经济，而实现建筑垃圾的减量化、资源化，对资源经济进行综合处置，是提高建筑垃圾

3、资源利用效率的重要途径。建筑垃圾资源化再生原材料主要有混凝土破碎产生的再生粗骨料、再生细骨料，以及由此生产的再生混凝土等（见图1-2）。再生混凝土已经成为节约资源、保护环境的重要途径，是实现资源可持续发展的重要组成部分。但由于再生骨料破碎、清洗、筛分的能耗较大，并且再生骨料强度低、性能差，导致再生混凝土强度较低，需要通过增大水泥用量和掺加外加剂的方法弥补强度和性能的劣化，导致再生混凝土的成本较高，这是制约建筑垃圾循环利用的重要原因。目前我国再生混凝土技术应用最广泛的是在水泥混凝土路面的维护和新建中，而在房屋

4、结构中应用很少。..1.2再生混凝土研究现状再生混凝土是指将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配部分或全部代替砂石等天然骨料，然后再加入水泥、水等配置而成的新混凝土。再生混凝土研究的主要内容包括再生混凝土制作过程中各因素（包括再生骨料类型或掺量、胶凝材料、水灰比等）对强度的影响、基本力学性能、本构关系、耐久性、微观力学性能、构件试验等试验研究。Yong-HuangLin等[8]选取五因素两水平正交试验得到影响再生混凝土28天抗压强度的影响因素的主要为再生骨料掺量，其次为粉煤灰取代量，再次为

5、水灰比。Nixon[9]通过试验研究得出在抗压强度方面再生混凝土比普通混凝土低20%以内。然而，Yodan[10]通过试验得出在抗压强度方面再生混凝土比普通混凝土高约8.5%。Torben等[11]通过试验研究得出在弹性模量方面再生混凝土比普通混凝土低约15%～30%。González-FonteboaBelén等[12]对不同区取代率的再生骨料掺量的再生混凝土应力-应变曲线进行了研究，试验研究表明随着再生骨料掺量的增加，纵向应变增大，弹性模量减小，峰值应变和极限应变均增大。Ha

6、nsen等[13]研究表明，当在同等养护条件下混凝土采用100%再生粗骨料时的干缩率比普通混凝土大50%以上，且干缩率随着再生粗骨料的减少而减少；再生骨料的孔隙率较大导致再生混凝土的抗渗性偏低。A.Domingo-Cabo等[14]对不同取代率的再生混凝土的收缩和徐变进行了相关研究，研究结果表明当再生骨料取代率分别为20%和50%时，龄期为6个月后的再生混凝土的收缩比普通混凝土的收缩分别高4%和12%，当取代率为100%时，6个月龄期后再生混凝土的徐变比普通混凝土的徐变高约为51%，再生混凝土的收缩比普通混

7、凝土的徐变高约为70%。第二章再生保温混凝土高剪力墙抗震试验设计2.1试验目的剪力墙作为多高层建筑中的主要受力构件，对实现建筑物的安全和使用要求起着十分重要的作用。现阶段对剪力墙的承载力和刚度的设计已经不能满足建筑功能对剪力墙的要求，而对剪力墙抗震性能的要求成为了一个必须考虑的问题。再生保温混凝土作为一种新的混凝土材料，其推广应用需要进行一系列的试验研究得以论证其性能的可靠性，对再生保温混凝土剪力墙的抗震性能的研究是其中十分重要的部分。轴压比对剪力墙的抗震性能有着重要的影响，为了研究轴压比对再生保温混凝土剪

8、力墙抗震性能的影响，本课题组制作了3片取代率为100%的再生保温混凝土高剪力墙和1片普通混凝土高剪力墙，通过不同轴压比剪力墙的低周往复荷载试验，通过试验数据分析了剪力墙滞回曲线、刚度退化、延性和耗能能力等指标，确定适合再生保温混凝土剪力墙的轴压比。.2.2材料基本力学性能2.2.1试验材料水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，比表面积为320m2/kg，细度0.63；砂子：水东公司提供的中砂，平均细度模数2.9；玻化微