再生混凝土研究現(xiàn)狀綜述

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1、改革開放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，建筑業(yè)也進(jìn)入廣高速發(fā)展階段，建筑物不斷地拆遷與建設(shè)，消耗了數(shù)量驚人的混凝土，同時(shí)也產(chǎn)生了數(shù)量驚人的建筑垃圾，其屮廢I口混凝土占就到建筑垃圾總量的50%到60%。【1】除此之外，，自然災(zāi)害和戰(zhàn)爭(zhēng)也會(huì)造成建筑物倒塌而產(chǎn)生大量廢棄混凝土，2008年汶川7.8地震和2013年雅安7.0級(jí)地震，都產(chǎn)生了大量建筑垃圾。而目前，我國(guó)I口有建筑物拆除產(chǎn)生的廢棄混凝土絕人部分都是宜接運(yùn)往郊外堆放，而新建建筑物需要的混凝土乂完全采用新鮮水泥、石子、河砂等材料配制而成。由此產(chǎn)生的危害主要有:”①占用土地，降低土壤質(zhì)量；②過度開山釆石破壞地表植被，造成水土流失和

2、生態(tài)環(huán)境惡化。再?；炷良夹g(shù)既能解決廢IH混凝土的處置問題，又能節(jié)省天然砂石，同時(shí)帶來(lái)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，被認(rèn)為是發(fā)展綠色混凝土，實(shí)現(xiàn)建筑資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的主要措施之一?！?】但由于再卞混凝土具有水灰比人、表觀密度小、孔隙筍、強(qiáng)度和彈性模雖低、收縮和徐變大、流動(dòng)性差、變界性大等缺點(diǎn)，大多應(yīng)用于路基回填等非受力或受力較小的結(jié)構(gòu)屮，應(yīng)用層次較低，阻礙了再生混凝土在實(shí)際結(jié)構(gòu)中的廣泛應(yīng)用。在這種情況下，鑒丁鋼管混凝土的工作機(jī)理，考慮將再生混凝土灌入鋼管中形成鋼管再生混凝土，利川鋼管和混凝丄兩種材料在受力過程中的相互作用使再牛混凝土的力學(xué)性能得到改善，充分發(fā)揮鋼管和再

3、牛混凝土各自的力學(xué)優(yōu)勢(shì)，具冇廣闊的工程應(yīng)用前景和深遠(yuǎn)的生態(tài)意義。1、研究現(xiàn)狀對(duì)鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，國(guó)外始丁20世紀(jì)90年代末，國(guó)內(nèi)最早的研究文獻(xiàn)見于2005年，英中以鋼管再生混凝土軸壓短柱力學(xué)性能的研究居多。1、1靜力性能1、1、1軸壓性能Konno,K等【3】研究了鋼管約束再生混凝上構(gòu)件的強(qiáng)度和變形能力，并與鋼管約束普通混凝土構(gòu)件進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，鋼管約束再生混凝土構(gòu)件的軸壓力學(xué)性能與鋼管約束普通混凝土構(gòu)件的軸壓性能類似，且具冇良好的延性，但在剛度和承載力方面表現(xiàn)出降低的趨勢(shì)。Malathy.R等［4］開展了同混凝土等級(jí)、不同含鋼率、不同長(zhǎng)細(xì)比的鋼管再生混

4、凝土試件的軸壓試驗(yàn)。Mohanraj.E等【5】研究了不同粗骨料替代率下不同徑厚比、長(zhǎng)細(xì)比的鋼管再生混凝土柱的軸壓性能，結(jié)果表明，在含鋼量相同的情況F,鋼管再生混凝土構(gòu)件比普通鋼筋混凝上構(gòu)件及同粗骨料替代率下再生混凝上構(gòu)件的承載力高。楊有福等【678】、肖建莊等【9】、王玉銀等【10】、陳宗平等【11】、邱慈長(zhǎng)等［12］相繼開展了鋼管再生混凝土短柱軸床性能的試驗(yàn)和數(shù)值模擬工作，分析了各種參數(shù)對(duì)短柱承載力和變形的彩響。研究結(jié)果表明：鋼管再生混凝土軸壓短柱與普通鋼管混凝土軸壓短柱的受力過程和破壞模式相似，受力過程分為彈性和劇性階段，構(gòu)件的破壞主耍表現(xiàn)為斜剪或斜壓破壞，隨著再

5、生粗骨料取代率的增加，試件極限荷載呈降低趨勢(shì)；進(jìn)入塑性階段后，各再生骨料取代率約束混凝上應(yīng)力?變關(guān)系相接近，相對(duì)普通約束混凝土，鋼管約束再生混凝上的變形能力較好，其峰值應(yīng)變較約束普通混凝土大；再生混凝土取代率對(duì)試件極限承載力和變形能力冇一定影響但不明顯，套箍指標(biāo)對(duì)承載能力和變形性能影響較大。張向?qū)龋?31以再生骨料取代率、長(zhǎng)細(xì)比、截面形式三個(gè)位變化參數(shù)，試驗(yàn)研究說(shuō)明：生粗骨料取代率對(duì)鋼管再生混凝土軸壓長(zhǎng)柱的承載力影響不人;長(zhǎng)細(xì)比對(duì)圓鋼管再生混凝土試件承載力影響較人，隨長(zhǎng)細(xì)比的增加，試件的承載力逐漸降低，而對(duì)方鋼管再生混凝土試件承載力影響較小。王振波［14］對(duì)6根再生混

6、凝土収代率相同、膨脹劑摻最不同的鋼管混凝土短柱進(jìn)行了軸壓試驗(yàn)，結(jié)果表明：摻入適量的膨脹劑能提窩鋼管再生混凝土短柱的軸壓極限荷載,但摻量過大反而會(huì)使試件的核心再生混凝土強(qiáng)度和軸壓極限荷載下降。王兵等［15］利用ABAQUS有限元軟件對(duì)軸壓受力性能進(jìn)行了理論分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，揭示了高溫后軸壓承載力折減系數(shù)的主耍影響因素。研究結(jié)果表明：隨著曾經(jīng)歷溫度的升高和取代率的增加，鋼管再生混凝土短柱的承載力整體上呈下降趨勢(shì)，溫度在500eC以上對(duì)承載力彩響較大，而収代率對(duì)承載力的影響較小,且隨曾經(jīng)丿力溫度的升高，影響幅度越??；含鋼率、鋼材屈服強(qiáng)度、核心混凝土抗壓強(qiáng)度對(duì)高溫后的軸壓強(qiáng)度系數(shù)

7、冇顯著影響，而取代率沒冇影響。1.1.2偏壓性能陳宗平等［161718］通過試驗(yàn)研究了鋼管再生混凝土偏心受壓長(zhǎng)柱的受力性能,主要考慮了再生粗骨料収代率、長(zhǎng)細(xì)比、偏心距3個(gè)變化參數(shù)，繪制出荷載-變形、荷載-應(yīng)變等一系列重要關(guān)系曲線，給出了截而應(yīng)變沿高度分布悄況，并分析了變化參數(shù)對(duì)試件極限承載力的影響規(guī)律，研究結(jié)果表明:鋼管再?；炷疗珘洪L(zhǎng)柱受力過程均經(jīng)歷了彈性階段、屈服階段和破壞階段，破壞形態(tài)主要為彈塑性失穩(wěn)破壞;建議采用規(guī)程DL/T5085-1999和DBJ13-51-2003設(shè)計(jì)闘鋼管再生混凝土偏壓長(zhǎng)柱試件的極限承載力，采用規(guī)程CECS