高钛重矿渣集料钢筋混凝土柱小偏压试验研究

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1、铁道建筑l62RailwayEngineering文章编号：1003—1995(2015)04—0162-05高钛重矿渣集料钢筋混凝土柱小偏压试验研究黄宏，曾仁高，张安哥，牟廷敏。(1．华东交通大学土木建筑学院，江西南昌330013；2．江西省建筑过程模拟与控制重点实验室，江西南昌330013；3．四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，四川成都610041)摘要：通过12根钢筋混凝土柱(其中9根采用了高钛重矿渣集料)的偏心受压试验，研究了高钛重矿渣钢筋混凝土小偏压柱的受力性能和破坏形态。对比分析了骨料类型和偏心距对柱的极限承载力和刚度的影响。研究结果表明：相较于普通砂石，高钛重矿渣集料钢

2、筋混凝土柱力学性能优良，承载力高于普通钢筋混凝土柱；采用了矿渣碎石、普通砂作集料的钢筋混凝土柱的刚度略大于其它集料类型。采用现行混凝土结构设计规范对高钛重矿渣集料钢筋混凝土偏压柱的正截面承载力进行计算，计算结果与试验结果相比偏于安全，且与普通钢筋混凝土试件的比较结果相同，因此可采用现行混凝土结构设计规范对高钛重矿渣钢筋混凝土偏压柱进行设计。关键词：高钛重矿渣钢筋混凝土小偏压柱极限承载力试验研究中图分类号：TU3171文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1003．1995．2015．04．42随着交通运输的发展，对高速公路里程和路网覆究了梁的正截面强度和延性；李小伟等。进行了

3、高盖需求越来越大。高速公路的建设不可避免地要穿越钛重渣骨料和高钛重渣砂高强混凝土柱的拟静力试一些砂、石资源比较缺乏的地区，例如丽江至攀枝花验，研究了这两种骨料类型试件的抗震性能；本课题(简称丽攀)高速公路。丽攀高速公路攀枝花段长约组对高钛重矿渣集料钢筋混凝土柱的轴心受压力50km，全线设有特大桥3座、长隧道2座、桥隧比例高学性能进行了试验研究，结果表明：与普通钢筋混凝土达90％以上，需混凝土100多万m。混凝土所需砂、柱相比，用高钛重矿渣作粗细集料的钢筋混凝土柱的石料来源成为建设的关键，如从外地采购成本巨大，且承载力更高、轴向变形略大，采用现行《混凝土结构设会受到季节因素影响导致数量不足影

4、响工程进度。因计规范》计算的高钛重矿渣集料钢筋混凝土试件的此，若将攀枝花所堆积的高钛重矿渣作为粗、细集料配抗压承载力偏于安全。目前，对于高钛重矿渣集料钢制高性能混凝土用于丽攀高速公路的桥梁、隧道、路面筋混凝土柱在偏心受压作用下的试验研究未见报道，工程，工程造价将显著降低，且对于节约自然资源、保这不利于高钛重矿渣集料混凝土在桥梁结构中的应用护长江上游生态平衡具有重要意义。推广。国内对高钛重矿渣的研究范围宽泛，如周旭等本文变化骨料类型和偏心距共设计了12根钢筋进行了高钛重矿渣碎石替代普通粗骨料的试验研究，混凝土柱进行偏心受压试验研究，此次试验试件的相得出高钛重矿渣碎石可以用作混凝土的粗骨料；张

5、继对受压区高度大于区分偏心受压构件拉、压破坏的界东对高钛矿渣的粉磨特性进行了研究，结果表明高限混凝土受压区高度，为小偏心受压范围。通过对12钛重矿渣的易磨性较普通混凝土差。焦涛等“进行根钢筋混凝土柱的破坏形态、受力过程、承载力进行对了全高炉矿渣和半矿渣钢筋混凝土柱的低周反复荷载比分析，探讨小偏心范围内偏心距和高钛重矿渣粗细试验，研究了这两种骨料类型试件的延性性能；陈伟集料对钢筋混凝土构件承载力的影响，为高钛重矿渣等进行了高钛高炉渣钢筋混凝土梁的纯弯试验，研集料混凝土柱的设计提供试验依据。1试验概况收稿日期：2014—12—08；修回日期：2015-0l一26基金项目：国家自然科学基金项目(

6、51378206，51008122)；江西省青年1．1材料选用与试件设计科学家培养对象(20133BCB23015)；江西省重大科技创新项试件的混凝土强度设计等级为C50，配制材料有目(20114ACB01000)；江西省教育厅科技计划落地项目(赣财教[2011]243号)；交通运输部科技项目(2011318351930)海螺牌42．5级水泥、天然河砂、天然碎石、高钛重矿渣作者简介：黄宏(1977一)，女，江西樟树人，教授，博士。砂(简称渣砂)、高钛重矿渣碎石(简称渣石)、城市自2015年第4期黄宏等：高钛重矿渣集料钢筋混凝土柱小偏压试验研究163来水和聚羧酸减水剂，粗骨料粒径为5～25m

7、m。采用人工浇筑到模型内，再用手持振捣棒振捣密实。同时不同粗细集料配制了4种类别的混凝土，1m混凝土预留混凝土标准试块，同等条件下养护61d。实测立所需要材料的用量见表1。混凝土采用搅拌机拌合，方体抗压强度见表2。表1混凝土原材料用量kg／m注为标准混凝土立方体抗压强度；e。为偏心距；为实测极限承载力；N为计算极限承载力；平均值和均方差是以组内／Ⅳ的数据为样本求得。本试验共设计了12根牛腿柱，其中普通砂石、渣服强度515