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《南华大学》 2014年
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废玻璃粉钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

曾超  
【摘要】:近年来由于经济的发展和玻璃材料的优质特性,在日常生活和工业生产中人们也越来越青睐对玻璃的使用,但与此同时产生了大量的破损及废弃玻璃。由于回收利用成本高、加工复杂等原因,大部分废弃玻璃采用直接填埋等简单的办法进行处理,不仅占用土地资源而且还造成生态环境的破坏。将废玻璃应用于混凝土生产中是一个很好的途径来解决废玻璃回收利用率低的问题。本文将废玻璃粉作为矿物掺合料取代水泥加入混凝土制备成废玻璃粉混凝土进行试验研究,分析其力学性能和梁试件的受弯性能。 通过废玻璃粉混凝土配合比正交试验研究,探讨了废玻璃粉混凝土在不同水平的水胶比、废玻璃粉掺量、砂率及废玻璃粉粒径下的最佳使用条件。通过三种不同颜色(白色、绿色、棕色)的废玻璃粉混凝土与普通混凝土进行对比试验,分析了废玻璃粉混凝土立方体抗压强度和轴压强度及其相关关系、不同颜色废玻璃粉对强度的影响等。通过变化配筋率和废玻璃粉掺量两个因素对玻璃粉钢筋混凝土梁和普通钢筋混凝土梁进行对比试验研究,分析了不同玻璃粉掺量、配筋率对废玻璃粉钢筋混凝土梁的破坏形态、受力性能和变形性能的影响,并探讨了废玻璃粉钢筋混凝土梁的极限承载力、挠度和最大裂缝宽度对规范相应计算公式的适用性。 由试验结果分析可以得到:对于配比正交试验,在本试验水平范围内得到各个因素的最佳水平值,及各个因素对废玻璃粉混凝土抗压强度的影响主次顺序和影响的显著性。对于废玻璃粉混凝土材性试验,得到了不同颜色废玻璃粉对废玻璃粉混凝土强度及应力应变曲线的影响,提出了废玻璃粉混凝土立方体抗压强度和轴压强度的相关关系式。废玻璃粉钢筋混凝土梁受弯试验分析得到,废玻璃粉钢筋混凝土梁与普通钢筋混凝土梁破坏过程和形态相似;废玻璃粉钢筋混凝土梁在受弯过程中基本符合平截面假定;配筋率对废玻璃粉钢筋混凝土梁的极限承载力的影响较大,且随着配筋率的提高梁试件的极限承载力增大;而废玻璃粉的掺量对废玻璃粉钢筋混凝土梁的承载力影响不是很大;废玻璃粉钢筋混凝土梁的挠度随着配筋率的提高而呈减小的趋势,而挠度随废玻璃粉掺量的增大而逐渐增大;废玻璃粉钢筋混凝土梁的正截面承载力适用现行混凝土规范的计算公式,而规范中最大裂缝宽度和挠度的计算公式不再满足废玻璃粉钢筋混凝土梁,需进行修正;最后根据本次试验结果对废玻璃粉钢筋混凝土梁的挠度提出了对规范挠度公式乘以1.38的修正系数的建议。
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