粘土砖再生粗骨料混凝土梁弯曲性能的试验研究

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1、第37卷第3期华北水利水电大学学报(自然科学版)Vo1．37No．32016年6月JournalofNorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower(NaturalScienceEdition)Jun．2016DOI：10．3969／j．issn．1002—5634．2016．03．008粘土砖再生粗骨料混凝土梁弯曲性能的试验研究程远兵，乔光华(1．华北水利水电大学土木与交通学院，河南郑州450045；2．黄河交通学院，河南焦作454950)摘要：为了研

2、究粘土砖再生粗骨料混凝土梁的弯曲性能及其与普通混凝土梁的差异，设计了2个粘土砖再生粗骨料混凝土梁试件和1个普通钢筋混凝土梁对比试件，3个试件均为简支梁、矩形截面，截面的宽和高分别为150mm和300mm，梁的跨度均为3m，配筋均相同，试验的加载方式也完全相同。再生粗骨料混凝土中粘土砖粗骨料的质量替代率为35％。采用MTS液压伺服系统进行加载，测试了各个试件的受力与变形性能，对钢筋的应变、梁的变形和破坏形态等进行了对比分析。结果表明：在相同条件下，与普通混凝土梁相比，粘土砖再生粗骨料混凝土梁在发生弯曲破坏时，挠

3、度稍大，承载能力和刚度均有一定程度的降低。关键词：混凝土；粘土砖再生粗骨料；梁；弯曲性能；试验研究中图分类号：TV431．9；TU372文献标识码：A文章编号：1002—5634(2016)03—0041—04随着房地产业和城镇化建设的不断发展，旧有1试件设计及试验建筑的拆除及改造量不断增加，建筑垃圾越来越多，对建筑垃圾的无害化处理和再生资源化利用已成为1．1试件设计重要的研究领域。建筑垃圾的主要组成部分之一是共设计了3个梁试件，试件的编号分别为RCB一废弃的粘土砖，将废弃粘土砖粉碎、筛选成再生粗骨1、RCB

4、．2和B．1，其中符号RCB代表粘土砖再生粗骨料，部分或全部替代普通混凝土中的粗骨料，制做成料混凝土梁，符号B代表普通混凝土梁。确定梁的尺寸和配筋时，综合考虑了工程实际应用情况、设计规粘土砖再生粗骨料混凝土，是建筑垃圾循环利用的一种新途径。范要求和试验条件限制等因素。梁的跨度均为3m，矩形截面，截面的宽和高分别为150mm和300mm，已有的研究表明，用粘土砖粗骨料替代部梁弯拉区的配筋均为2生l4，梁端为简支，如图分普通骨料拌制的混凝土的强度较普通混凝土的强1所示度有一定程度的降低。因此，粘土砖再生粗骨料混凝

5、土主要用于低层、多层建筑结构或对材料强度要匹[二二Ⅱ豇求不高的工程结构中。本文主要研究粘土砖再生粗骨料混凝土梁的受,,0t,1,900~39000019004,t150力和变形性能。根据选定的配合比，制作粘土砖再图1试验梁的尺寸和配筋(单位：mm)生粗骨料混凝土梁试件和普通混凝土梁对比试件，1．2试件材料的配比及性能两类试件的尺寸、配筋以及支承条件等完全相同。综合考虑粘土砖再生粗骨料混凝土强度的降低试验梁均采用液压伺服系统进行加载。通过试验测情况加和粘土砖骨料掺加量，经过试验确定再生试两类梁的受力特点、变形特

6、征和破坏形态等，来对粗骨料混凝土梁试件中再生粗骨料的质量替代率为比研究粘土砖再生粗骨料混凝土梁的结构性能。收稿日期：2016—05—30基金项目：2015年度河南省基础与前沿技术研究计划项目(152300410111)。作者简介：程远兵(1965一)，男，河南南阳人，教授，博士，主要从事混凝土结构及抗震方面的研究。E-mail：cyb—ny@163．eom。42华北水利水电大学学报(自然科学版)35％，即将普通混凝土中的粗骨料质量的35％用粘集中力对称地分配到试验梁上，使梁跨中形成土砖粗骨料替代。普通混凝土和

7、再生混凝土配合比900mm长的纯弯段。图2是试验梁的加载系统示的水灰比均为0．4，砂率为30％。普通混凝土的设意和测点布置图。计强度为C40，粘土砖骨料的粒径范围为5～表2实测的钢筋材料的力学性能指标20mm。普通混凝土的配合比(11TI的材料用量，kg)为水泥：水：砂：石=563．2：225．2：484．0：1130．0，掺加粘土砖再生粗骨料混凝土的配合比(1m的材料用量，kg)为水泥：水：砂：石：粗砖骨料=563．2：225．2：484．0：484．0：734．4。实测的混凝土材料的力学性能指标见表1，实

8、测的钢筋的力学试验梁按照一般结构静载试验的加载程序进性能指标见表2。行，包括预加载、正式加载和卸载3个阶段。正式加载时，每级加载值取计算破坏荷载的10％左右。加表1实测的混凝土材料的力学性能指标载过程中，待每级荷载稳定后，采集数据并观察裂缝出现及开展情况，描画裂缝。相邻加载级之间的时间间隔大约为15min，最后加载至混凝土梁破坏。在预计达到试验梁开裂荷载和极限荷载的前一级1．3加载方案采用MTS液压