再生混凝土在高層建筑工程中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文通過介紹再生混凝土的發(fā)展、研究現(xiàn)狀，并使用ANSYS軟件建立鋼筋混凝土梁的本構(gòu)模型，通過研究普通混凝土與再生混凝土的有限元模型，對比其產(chǎn)生的影響差異；對再生混凝土的力學(xué)性能和變形性能做了一定的研究：通過了解再生混凝土技術(shù)，主要研究了再生骨料的基本特性、新拌再生混凝土的工作性、高性能再生混凝土以及高強(qiáng)再生混凝土的經(jīng)濟(jì)評價；再次使用PKPM軟件．建立一個26層的高層建筑模型。對這些進(jìn)行了分析，得出以下研究結(jié)論：
　　1)經(jīng)過對比再

2、生混凝土與普通混凝土構(gòu)件，鋼筋同混凝土相互之間的粘結(jié)作用主要包括：端部錨固力、摩擦力、水泥膠體的化學(xué)粘合力、機(jī)械咬合力：梁的最大正向撓度出現(xiàn)在跨中，普通混凝土梁其最大撓度數(shù)值為0．0508mm，再生混凝土梁其最大撓度數(shù)值為0．0632mm，這在現(xiàn)實中完全可以接受；最大剪應(yīng)力出現(xiàn)在支座的兩個內(nèi)邊緣線上。這與材料力學(xué)的結(jié)論同樣是一致的。普通混凝土梁其數(shù)值達(dá)0．62MPa，再生混凝土梁其數(shù)值達(dá)0．75MPa。滿足正常使用。最大反向剪應(yīng)力出現(xiàn)在

3、支座外邊緣線上，說明梁在上部荷載的作用下發(fā)生彎曲，其兩端向上翹起。普通混凝土梁此處的最大負(fù)向剪應(yīng)力只有0．30MPa，再生混凝土梁此處的最大負(fù)向剪應(yīng)力只有0．36MPa，因此不會出現(xiàn)梁被壓“翹”的情況。這也再次證明前面將梁端視為固端約束的合理性；普通混凝土梁因剪力引起的最大應(yīng)力達(dá)0．83MPa，再生混凝土梁因剪力引起的最大應(yīng)力達(dá)1MPa，而彎矩引起的最大應(yīng)力均不超過0．012MPa，說明剪切變形是這根梁的主要變形形態(tài)，彎曲變形處在次要位

4、置：普通混凝土梁及再生混凝土梁首先出現(xiàn)的仍然不是彎曲破壞，而是短柱破壞，即裂縫朝梁邊緣方向呈45度角延伸。
　　2)混凝土因為再生骨料包裹著一些硬化后的水泥砂漿，再者再生骨料彈性模量比自然骨料要低，而且再生集料自身包含的砂增加了砂率，使得砂漿用量變大，所以再生混凝土的徐變值要高于普通混凝土；混凝土徐變的增加也離不開再生骨料較大的孔隙率以及其吸水特性；在再生骨料取代率變大的時候，其徐變值也會進(jìn)一步變大；同時也隨著水灰比的增大而增加；

5、降低再生混凝土的徐變值的方法可以通過采用強(qiáng)度較高的再生骨料和降低水灰比的方法來實現(xiàn)。
　　3）廢棄混凝土最終被加工成了兩種粒級的再生粗骨料，中間經(jīng)過了兩次破碎及篩分。最終產(chǎn)物為①5-10mm單粒級再生粗骨料和②5-25mm連續(xù)粒級的再生粗骨料；同時也產(chǎn)生了兩種副產(chǎn)物，分別為①0.15-5mm連續(xù)粒級再生細(xì)骨料和②小于0.15mm的再生細(xì)粉；再生骨料級配應(yīng)當(dāng)是：空隙率小，以減少水泥用量并保證密實度；總表面積小，以減少濕潤骨料表面的需

6、水量；有少量的細(xì)顆粒以滿足和易性的要求；再生骨料存在附著砂漿和石子損傷的缺陷，以及舊附著砂漿石子界面過渡區(qū)的缺陷，這些缺陷導(dǎo)致再生骨料混凝土耐久性劣于天然骨料混凝土；高強(qiáng)混凝土的盈余是普通混凝土的二倍，而且高強(qiáng)混凝土的耐久性、抗凍性、抗?jié)B性的相關(guān)性能都優(yōu)于普通混凝土，相同條件下使用年限要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通混凝土。
　　4）根據(jù)計算結(jié)果可知，再生混凝土替代混凝土作為建筑結(jié)構(gòu)的主要材料，對于結(jié)構(gòu)的性能沒有不利的影響，而再生混凝土的造價低，節(jié)

7、約成本的同時可以很好的兼顧性能。再生混凝土框架的承載能力、變形能力和抵抗地震作用的能力均表現(xiàn)良好，在實際工程中的應(yīng)用可行。
　　5）現(xiàn)階段，中國大力發(fā)展建筑業(yè)的同時，合理的利用再生混凝土來解決建筑垃圾的問題，進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展、能源再利用是我國需要大力發(fā)展的一項內(nèi)容。研究并發(fā)展新型綠色高性能混凝土（Green High Performance Concrete，GHPC）的設(shè)計與制備技術(shù)、探討新型綠色高性能混凝土結(jié)構(gòu)（Green Hi