再生混凝土梁开裂荷载及裂缝宽度的试验研究.doc

再生混凝土梁正截面开裂弯矩及裂缝宽度的试验研究
摘要：为了对再生混凝土构件的性能进行研究，本文通过27根再生混凝土梁和3根普通混凝土梁的正截面抗弯试验，比较了再生混凝土梁抗裂性能和裂缝宽度与普通混凝土梁的不同之处，研究了影响再生混凝土梁开裂弯矩和裂缝宽度的各种因素，对不同混凝土强度、钢筋配筋率、钢筋直径和保护层厚度对梁裂缝宽度的影响进行了详细分析。试验结果表明，在相同条件下，再生混凝土梁开裂弯矩小于普通混凝土梁，再生混凝土梁裂缝宽度略小于普通混凝土梁。根据试验结果提出了有关再生混凝土梁开裂弯矩和裂缝宽度的计算公式。
关键词：梁；再生混凝土；开裂弯矩；裂缝宽度

再生混凝土已经在世界范围内广泛应用于实际工程中，对再生混凝土基本性能的研究已经比较深入，因此，再生混凝土主要应用于道路及各种构筑物垫层中。为了使再生混凝土的应用更加广泛，必须对再生混凝土的结构性能进行系统的研究，使其能够应用在建筑结构工程中。再生混凝土梁抗裂性能及裂缝宽度是再生混凝土构件性能研究的重要内容。目前，对于再生混凝土的结构性能特别是再生混凝土梁的裂缝、变形等性能的研究仍然较少。宋新伟对8根取代率分别为0、30%、70%、100%的再生混凝土梁的正截面承载力、开裂弯矩、裂缝宽度以及变形性能进行了研究。肖建庄，林俊也对再生混凝土梁的开裂弯矩及裂缝宽度进行了试验研究，但他们都是针对不同取代率再生混凝土梁的研究，且大多是比较定性的研究，没有系统地对100%取代率的再生混凝土梁提出与普通混凝土相衔接的开裂弯矩及裂缝宽度计算公式。因此，对于再生混凝土梁的抗裂性能和裂缝度有待进一步的深入研究。本文通过试验对100%取代率再生混凝土梁的开裂弯矩及裂缝宽度进行了较为详细的研究。
1、试验概况
试验设计了27根再生混凝土梁和3根普通混凝土梁，每根梁分别预留了6个150mm×150mm×150的立方体试块用以测试混凝土的抗压强度和劈裂强度。
试验采用三分点加载，分级加载方式，研究梁纯弯段正截面的开裂弯矩和裂缝宽度。在梁底交错布置混凝土应变片，受力主筋上布置钢筋应变片，用以监控和测量主要位置混凝土和钢筋的受力情况。此外，在支座和跨中位置布置位移计用以测量梁的挠度变化情况。梁的尺寸、配筋及加载示意图见图1.1，梁的设计参数见表1.1。

图1.1梁配筋及加载示意图
表1.1试验方案设计结果
对比因素梁号骨料种类混凝土设计强度(MPa)混凝土实测抗压强度(MPa)钢筋直径（mm）有效配筋率保护层厚度（mm）混凝土强度C20L11再生骨料C2021.072100.77%25L12再生骨料C2022.042121.11%25L13再生骨料C2023.072141.51%25L14再生骨料C2023.512161.97%25C25L21再生骨料C2525.732100.77%25L22再生骨料C2527.962121.11%25L23再生骨料C2525.072141.51%25L24再生骨料C2527.512161.97%25C30L31再生骨料C3030.492100.77%25L32再生骨料C3032.672121.11%25L33再生骨料C3032.802141.51%25L34再生骨料C3033.112161.97%25C35L41再生骨料C3535.332100.77%25L42再生骨料C3535.242121.11%25L43再生骨料C3532.532141.51%25L44再生骨料C3533.822161.97%25C40L51再生骨料C4041.872100.77%25L52再生骨料C4038.362121.11%25L53再生骨料C4038.672141.51%25L54再生骨料C4041.162161.97%25钢筋直径210L11再生骨料C2021.072100.77%25L21再生骨料C2525.732100.77%25L31再生骨料C3030.492100.77%25L41再生骨料C3535.332100.77%25L51再生骨料C4041.872100.77%25212L12再生骨料C2022.042121.11%25L22再生骨料C2527.962121.11%25L32再生骨料C3032.672121.11%25L42再生骨料C3535.242121.11%25L52再生骨料C4038.362121.11%25214L13再生骨料C2023.072141.51%25L23再生骨料C2525.072141.51%25L33再生骨料C3032.802141.51%25L43再生骨料C3532.532141.51%25L53再生骨料C4038.672141.51%25216L14再生骨料C2023.512161.97%25L24再生骨料C2527.512161.97%