再生混凝土的优化配制及地聚物再生混凝土梁的抗弯性能研究

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1、工程硕士学位论文再生混凝土的优化配制及地聚物再生混凝土梁的抗弯性能研究作者姓名胡忠豪工程领域建筑与土木工程校内指导教师张海燕教授校外指导教师吕文龙教授级高工所在学院土木与交通学院论文提交日期2018年4月OptimizationofRecycledConcreteandStudyonFlexuralBehaviorofGeopolymersRecycledConcreteBeamsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HuZhonghaoSu

2、pervisor：Prof.ZhangHaiyanSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China摘要随着城市化进程的快速推进，天然砂石短缺和水泥生产带来的环境问题日益严重，成为城市建设发展的瓶颈。本文采用地聚物替代水泥作为胶凝材料，以再生骨料替代天然骨料，研究了一种节能环保的地聚物再生混凝土，以缓解天然砂石短缺的现状和水泥生产带来的环境问题。本文从材料层次和构件层次开展试验研究，探究了地聚物再生混凝土的优化配制方法和地聚物再生混凝土梁的抗弯性能，论文的主要研究

3、内容和结论如下：1、通过比较我国关于天然和再生粗骨料的分类标准以及统计分析文献中的有关再生骨料和再生混凝土的试验数据，结合作者的验证性试验结果，提出以吸水率和压碎指标为主要评价参数，对天然、再生及混合粗骨料（不同比例的天然和再生骨料的混合物）进行分类的统一分类标准，并统计分析了粗骨料类别对再生混凝土抗压强度的影响。统计分析结果表明，当采用Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类再生骨料或混合骨料配制C35及其以下再生混凝土时，再生混凝土的抗压强度可分别达同一配方的基准全新混凝土强度的100%、90%及80%以上，但用于配制C40-

4、C60再生混凝土时，再生混凝土的抗压强度可能会进一步降低约10%。2、研究了再生骨料取代方式对再生混凝土抗压强度的影响。当再生骨料取代率较小时，采用小粒径取代方式（小粒径再生骨料取代小粒径天然骨料，大粒径骨料仍然采用天然骨料）配制的再生混凝土性能比较优良；当再生骨料取代率较大时，采用大粒径取代方式（大粒径再生骨料取代大粒径天然骨料，小粒径骨料仍然采用天然骨料）配制的再生混凝土性能比较优良。3、研究了水胶比、水玻璃溶液浓度、偏高岭土与粉煤灰比例对地聚物混凝土和地聚物再生混凝土的工作性能和抗压强度的影响。研究发

5、现，水玻璃溶液浓度为49%，偏高岭与粉煤灰比例为1:1时，地聚物混凝土和地聚物再生混凝土的工作性能较好，抗压强度较高，地聚物再生混凝土的抗压强度与地聚物混凝土差别最小。4、对3根普通混凝土梁（含全新和再生）和7根地聚物混凝土梁（含全新和再生）开展了静力加载试验，考察了胶凝材料种类、再生骨料取代率、再生骨料取代方式、受拉钢筋配筋率对混凝土梁的开裂弯矩、跨中挠度、极限承载力等性能的影响。研究表明，采用普通混凝土受弯构件的抗弯承载力计算公式来计算地聚物混凝土梁的抗弯承载力I时，需要乘以0.9的折减系数。地聚物混凝

6、土的弹性模量低于普通混凝土，因此在相同的试验条件下，地聚物混凝土梁（含全新和再生）的挠度大于普通混凝土梁（含全新和再生）的挠度。地聚物再生混凝土梁的抗弯承载力受再生骨料取代率大小的影响不大。在相同的取代率下，采用大粒径取代方式制作的普通再生混凝土梁和地聚物再生混凝土梁的开裂弯矩相对于等粒径取代的要高。关键词：再生骨料；地聚物混凝土；地聚物再生混凝土；抗弯性能IIAbstractWiththerapiddevelopmentoftheurbanization,theshortageofnaturalsand&

7、gravelandtheenvironmentalproblemsbroughtbytheproductionofcementhavebecomebottlenecksinthedevelopmentofurbanconstruction.Inthispaper,akindofenergy-savingandenvironment-friendlygeopolymerrecycledconcrete,inwhichcementisreplacedwithgeopolymerandnaturalaggrega

8、teisreplacedwithrecycledaggregate,isintroduced.Thisnewkindofconcretecouldeasethecurrentsituationoftheshortageofsand&gravelandtheenvironmentalproblemscausedbythecementproduction.Experimentalresearchisconducted