摘要:我們對6 根不同礦渣微粉摻量的C40混凝土簡支梁進行了靜力加載試驗,對其在豎向荷載下的受力過程、裂縫開展情況、跨中撓度等進行了較為深入的研究分析。從混凝土梁的力學性能變化趨勢,找到了礦渣微粉在C40混凝土當中的摻量,為礦渣微粉混凝土在工程中的運用提供了設計參考。試驗結果表明:礦渣微粉在C40混凝土當中摻量為20%-30%之間時,混凝土的工作性能和力學性能均能得到較好的發(fā)揮,其中摻量為20%左右時混凝土力學性能更佳。
關鍵詞:礦渣微粉混凝土 簡支梁 力學性能
引言
1、大力發(fā)展“綠色高性能混凝土”,就是大量利用優(yōu)質的工業(yè)副產品和廢棄物,盡可能減少自然資源和能源的消耗,減少環(huán)境污染。
而摻有大量活性礦物摻合料的少熟料水泥混凝土的應用便是其中之一。在混凝土中摻加礦渣微粉,不僅是減輕礦渣廢料污染、緩解礦物能源危機的有效途徑,更是提高混凝土綜合性能的有效方法。但是目前,工程混凝土對礦渣摻量的要求很大程度上限制了礦渣的充分利用和在結構領域的廣泛應用。事實上,通過合理的配合比設計,礦渣微粉可以配制出較高性能的混凝土,存在將礦渣微粉混凝土廣泛應用于工程結構的可能性;只是在一般的配筋結構構件中,礦渣微粉混凝土能否與鋼筋很好地共同工作、保證結構構件的整體性能,還有待試驗檢驗。本研究在已有的材料試驗的基礎上,選取典型的配筋受彎構件,比較不同礦渣微粉混凝土摻量和不摻礦渣微粉的普通混凝土對構件受力性能的影響。
2 、試驗情況
2.1、試驗材料
徐州興隆牌32.5號普通硅酸鹽水泥,各性能指標達國家標準;普通礦渣微粉;普通碎石,粒徑≤40mm;細沙;普通自來水。
我們制作了同一混凝土強度等級,不同礦渣微粉參量的三種混凝土梁,如下:C40SL0(礦渣微粉摻量為0);C40SL20(礦渣微粉摻量為20%);C40SL30(礦渣微粉摻量為30%)。
2.2、實驗設計
1.試驗裝置及方法
全部試驗采用千斤頂反力架兩點集中對稱的同步分級加載方式。在梁的純彎段混凝土表面設置電阻應變片測點,在其中一側和梁底共設五點:梁受壓外邊沿附近一點;梁受拉外邊沿附近一點;中間按外密內疏布置兩點;梁底正中央一點。另外在梁內部受拉主筋上布置兩點(靠內側布置)。相應在電阻應變測點對應處設應變儀測點。撓度測點五處:跨中一點,分配梁加載點各一點;支座沉降處各一點。全部數據采用IMP數據采集系統(tǒng)直接由計算機自動采集。
在試驗過程當中重點測量以下內容:<1>觀察裂縫出現及展開過程和形態(tài),特別注意開裂荷載和破壞荷載的大小,測量在使用荷載下的裂縫間距及裂縫寬度。<2>了解加載過程中縱筋的受力變化情況。<3>在純彎段內(梁正中央)側面貼應變片記錄各級荷載下梁的應變值。<4>在梁支座及跨中布置位移計,量測跨中撓度。
按照試驗方法標準的要求,結構試驗時先進行預加載0.2噸,然后卸載至0.每級加載值不大于使用狀態(tài)短期荷載值的20%.在接近試件的估計開裂荷載時,為了使實際開裂荷載較準確,將原定的一級分為兩級來加載。裂縫出現后,恢復到原來一級來加載。在裂縫出現以前,每級加載后停5分鐘左右以便裂縫發(fā)展穩(wěn)定下來,并及時記錄裂縫發(fā)展情況。當到達極限承載力的90%左右后,每級加載不大于使用狀態(tài)荷載值的5%.
2.試件設計與制作
所有梁的截面尺寸都是100mm×160mm,配筋率都為1.2%.梁的有效跨度為1750mm,其中中間純彎段跨度為400mm,兩邊剪彎段跨度都為600mm,純彎段內不布置箍筋,剪彎段內布置箍筋為φ6@150.梁的詳細尺寸及配筋見表1.
表1 構件設計參數
試件 配筋率ρ (%) 梁底縱筋 純彎段箍筋 剪彎段箍筋 剪跨a (mm)
一 1.2 2Ф10 0 Ф6@150 600
二 1.2 2Ф10 0 Ф6@150 600
三 1.2 2Ф10 0 Ф6@150 600
四 1.2 2Ф10 0 Ф6@150 600
五 1.2 2Ф10 0 Ф6@150 600
六 1.2 2Ф10 0 Ф6@150 600
關鍵詞:礦渣微粉混凝土 簡支梁 力學性能
引言
1、大力發(fā)展“綠色高性能混凝土”,就是大量利用優(yōu)質的工業(yè)副產品和廢棄物,盡可能減少自然資源和能源的消耗,減少環(huán)境污染。
而摻有大量活性礦物摻合料的少熟料水泥混凝土的應用便是其中之一。在混凝土中摻加礦渣微粉,不僅是減輕礦渣廢料污染、緩解礦物能源危機的有效途徑,更是提高混凝土綜合性能的有效方法。但是目前,工程混凝土對礦渣摻量的要求很大程度上限制了礦渣的充分利用和在結構領域的廣泛應用。事實上,通過合理的配合比設計,礦渣微粉可以配制出較高性能的混凝土,存在將礦渣微粉混凝土廣泛應用于工程結構的可能性;只是在一般的配筋結構構件中,礦渣微粉混凝土能否與鋼筋很好地共同工作、保證結構構件的整體性能,還有待試驗檢驗。本研究在已有的材料試驗的基礎上,選取典型的配筋受彎構件,比較不同礦渣微粉混凝土摻量和不摻礦渣微粉的普通混凝土對構件受力性能的影響。
2 、試驗情況
2.1、試驗材料
徐州興隆牌32.5號普通硅酸鹽水泥,各性能指標達國家標準;普通礦渣微粉;普通碎石,粒徑≤40mm;細沙;普通自來水。
我們制作了同一混凝土強度等級,不同礦渣微粉參量的三種混凝土梁,如下:C40SL0(礦渣微粉摻量為0);C40SL20(礦渣微粉摻量為20%);C40SL30(礦渣微粉摻量為30%)。
2.2、實驗設計
1.試驗裝置及方法
全部試驗采用千斤頂反力架兩點集中對稱的同步分級加載方式。在梁的純彎段混凝土表面設置電阻應變片測點,在其中一側和梁底共設五點:梁受壓外邊沿附近一點;梁受拉外邊沿附近一點;中間按外密內疏布置兩點;梁底正中央一點。另外在梁內部受拉主筋上布置兩點(靠內側布置)。相應在電阻應變測點對應處設應變儀測點。撓度測點五處:跨中一點,分配梁加載點各一點;支座沉降處各一點。全部數據采用IMP數據采集系統(tǒng)直接由計算機自動采集。
在試驗過程當中重點測量以下內容:<1>觀察裂縫出現及展開過程和形態(tài),特別注意開裂荷載和破壞荷載的大小,測量在使用荷載下的裂縫間距及裂縫寬度。<2>了解加載過程中縱筋的受力變化情況。<3>在純彎段內(梁正中央)側面貼應變片記錄各級荷載下梁的應變值。<4>在梁支座及跨中布置位移計,量測跨中撓度。
按照試驗方法標準的要求,結構試驗時先進行預加載0.2噸,然后卸載至0.每級加載值不大于使用狀態(tài)短期荷載值的20%.在接近試件的估計開裂荷載時,為了使實際開裂荷載較準確,將原定的一級分為兩級來加載。裂縫出現后,恢復到原來一級來加載。在裂縫出現以前,每級加載后停5分鐘左右以便裂縫發(fā)展穩(wěn)定下來,并及時記錄裂縫發(fā)展情況。當到達極限承載力的90%左右后,每級加載不大于使用狀態(tài)荷載值的5%.
2.試件設計與制作
所有梁的截面尺寸都是100mm×160mm,配筋率都為1.2%.梁的有效跨度為1750mm,其中中間純彎段跨度為400mm,兩邊剪彎段跨度都為600mm,純彎段內不布置箍筋,剪彎段內布置箍筋為φ6@150.梁的詳細尺寸及配筋見表1.
表1 構件設計參數
試件 配筋率ρ (%) 梁底縱筋 純彎段箍筋 剪彎段箍筋 剪跨a (mm)
一 1.2 2Ф10 0 Ф6@150 600
二 1.2 2Ф10 0 Ф6@150 600
三 1.2 2Ф10 0 Ф6@150 600
四 1.2 2Ф10 0 Ф6@150 600
五 1.2 2Ф10 0 Ф6@150 600
六 1.2 2Ф10 0 Ф6@150 600