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文檔簡介
1、本文根據(jù)“再生混凝土碳化→再生混凝土與鋼筋間粘結(jié)性能退化→再生混凝土梁的耐久性能降低”這一主線,對大氣環(huán)境下再生混凝土梁的耐久性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究,完成的工作和取得的成果主要包括: ⑴在完成再生混凝土快速碳化試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,對再生混凝土抗碳化性能進(jìn)行了系統(tǒng)分析。結(jié)果表明:再生混凝土抗碳化性能低于同配比的普通混凝土,再生粗集料的取代率及其本身強(qiáng)度對再生混凝土抗碳化性能有較大影響;應(yīng)力水平對再生混凝土碳化過程產(chǎn)生重大影響,受拉區(qū)角部
2、再生混凝土的碳化深度最大。在本次試驗(yàn)結(jié)果和相關(guān)理論分析的基礎(chǔ)上,建立了再生混凝土碳化深度預(yù)測模型,得出了再生混凝土梁截面上的碳化深度分布。 ⑵在完成再生混凝土與不同銹蝕率鋼筋間粘結(jié)性能試驗(yàn)研究和理論分析的基礎(chǔ)上,對再生混凝土與鋼筋間粘結(jié)性能退化規(guī)律進(jìn)行了較為系統(tǒng)研究。結(jié)果表明:隨鋼筋銹蝕率的增大,再生混凝土的粘結(jié)性能退化與普通混凝土粘結(jié)性能退化規(guī)律一致,均有一個先升后降的過程,但再生混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度的退化速率較普通混凝土的大;相
3、同配比的再生混凝土和普通混凝土與變形鋼筋間的粘結(jié)強(qiáng)度接近,而在抗壓強(qiáng)度相同的情況下,再生混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度大于普通混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,提出了再生混凝土與不同銹蝕率鋼筋間的粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系。 ⑶推導(dǎo)得出粘結(jié)性能退化前后再生混凝土梁抗彎承載力的計算方法,研究了再生混凝土梁抗彎承載力退化規(guī)律。結(jié)果表明:按本文提出的方法得到的抗彎承載力計算值與試驗(yàn)得到的抗彎承載力實(shí)測值吻合良好,在常用受拉鋼筋配筋率0.2%~2%范圍內(nèi),普通混
4、凝土梁在退化后能達(dá)到屈服,而對于集中荷載作用下配筋率較高且再生混凝土強(qiáng)度等級較低(如C20)的適筋再生混凝土梁,可能會發(fā)生由粘結(jié)性能退化引起的脆性破壞。 ⑷推導(dǎo)得出粘結(jié)性能退化前后再生混凝土梁抗彎剛度的計算方法,對再生混凝土梁抗彎剛度退化規(guī)律進(jìn)行了研究分析。結(jié)果表明:按本文提出的方法計算得到的剛度值與試驗(yàn)得到的剛度值很接近,且基本上偏于安全的一側(cè)。本文提出的方法能較好地反應(yīng)粘結(jié)性能退化后鋼筋應(yīng)變不再符合平截面假定的客觀情況和梁的
5、抗彎剛度降低經(jīng)歷先慢-后快-再慢的過程。 ⑸分別對再生混凝土梁耐久性能的碳化壽命、保護(hù)層脹裂壽命和承載力或變形壽命相對應(yīng)的極限狀態(tài)進(jìn)行了可靠度分析。結(jié)果表明:受力狀態(tài)、鋼筋位置對再生混凝土梁耐久性可靠度指標(biāo)有重要影響,在進(jìn)行再生混凝土梁耐久性設(shè)計時,對此應(yīng)予以足夠重視;按抗彎承載力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計,耐久性能未退化之前再生混凝土梁的可靠度指標(biāo)能滿足《規(guī)范》的要求,其值在100%永久荷載作用時最小,100%活載作用時最大,且在適筋梁
6、范圍內(nèi),隨配筋率的增大而增大;增大保護(hù)層厚度,提高再生混凝土強(qiáng)度等級,可以顯著提高再生混凝土梁的碳化壽命和保護(hù)層銹脹開裂壽命,但對提高再生混凝土梁的承載力壽命的效果相對較少,且逐漸降低;再生混凝土梁的碳化壽命和保護(hù)層銹脹開裂壽命小于普通混凝土梁,但其承載力壽命與普通混凝土梁較接近;跨高比增大時再生混凝土梁的耐久性失效可能由承載力極限狀態(tài)控制轉(zhuǎn)至由變形極限狀態(tài)控制。 ⑹分別就耐久性設(shè)計基本規(guī)定,再生混凝土材料選用,構(gòu)造措施,施工要
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