鋼管微膨脹再生混凝土界面粘結(jié)性能研究

王 彬 孟龍飛 陳梓帆 鄭 浩 顧煒豪

宿遷學(xué)院（223800）

0 前言

近幾十年來(lái)鋼管混凝土的應(yīng)用日益增多，而以往學(xué)者均以鋼管普通混凝土為基礎(chǔ)，對(duì)鋼管微膨脹再生混凝土界面性能的研究較少。因此尋求更為合理和完善的鋼管混凝土顯得尤為重要。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，本論文對(duì)圓形鋼管混凝土膨脹劑的參入量對(duì)鋼管混凝土界面性能的影響問(wèn)題進(jìn)行了探索和研究，研究分為兩部分∶前期膨脹率實(shí)驗(yàn)；后期鋼管混凝土的抗壓性能測(cè)試。

1 膨脹率實(shí)驗(yàn)測(cè)定

本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了4組試件，分為不摻入膨脹劑的再生混凝土（RC）、膨脹劑摻入量為6%的再生混凝土（RC-6）、膨脹劑摻入量為8%的再生混凝土（RC-8）、膨脹劑摻入量為10%的再生混凝土（RC-10）、每組包含3塊試件。各組試件混凝土配合比見(jiàn)表1。

表1 構(gòu)件混凝土配合比

當(dāng)補(bǔ)償收縮混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到3～5 MPa時(shí)拆模（一般為成型后12～16 h），測(cè)量試件初始長(zhǎng)度；每個(gè)試件長(zhǎng)度，應(yīng)重復(fù)測(cè)量3次，取其穩(wěn)定值。將測(cè)定初始長(zhǎng)度后的試件浸入（20℃±2℃）的水中養(yǎng)護(hù),分別測(cè)定7 d、14 d的長(zhǎng)度，然后移入室溫為（20℃±2℃）相對(duì)濕度為（60%±5%）的恒溫恒濕室內(nèi)養(yǎng)護(hù),分別測(cè)定 21 d、28 d、35 d、42 d、49 d 的長(zhǎng)度；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

再生混凝土的自由膨脹和干縮率和按下式進(jìn)行計(jì)算。

式中∶ξ為試件在齡期t時(shí)的膨脹率或收縮率；Lt∶為試件初始試件長(zhǎng)度（mm）；L0為試件在齡期 t時(shí)的長(zhǎng)度(mm)。

表2 構(gòu)件膨脹率

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示∶RC-6、RC-8的再生混凝土的49 d的膨脹率為負(fù)值,即認(rèn)為RC-6、RC-8的再生混凝土的49 d的微膨脹混凝土補(bǔ)償值小于混凝土的收縮，RC-10的再生混凝土的49 d的膨脹率為正值,其微膨脹混凝土補(bǔ)償值大于混凝土的收縮，對(duì)鋼管形成緊縮作用產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力。

2 抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)測(cè)定

對(duì)鋼管微膨脹再生混凝土進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)構(gòu)件圖如圖1所示。構(gòu)件試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 構(gòu)件抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值

Fsc kN再生混凝土 77.000 1 646.530 0.110 1 006.180 6% 78.000 1 756.240 0.116 1 048.880 8% 82.000 1 772.240 0.138 1 121.870 10% 86.467 1 843.124 0.165 1 241.347試件編號(hào) σbc MPa Fbc kN Ec MPa

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示∶沒(méi)有加膨脹劑的再生混凝土、RC-6、RC-8的再生混凝土的抗壓強(qiáng)度依次逐漸增加，RC-10的抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大值為86.467 MPa。

3 結(jié)論

由于各種原因，本次實(shí)驗(yàn)沒(méi)有進(jìn)行混凝土粘結(jié)滑移實(shí)驗(yàn)研究，但是從4組試件的膨脹劑添加量與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系可以看出∶

1）對(duì)于鋼管微膨脹再生混凝土，膨脹劑摻量會(huì)影響核心混凝土膨脹變形。RC-10的再生混凝土微膨脹補(bǔ)償值大于混凝土的收縮，對(duì)鋼管形成緊縮作用產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力。

2）鋼管微膨脹再生混凝土混凝土的膨脹劑摻量會(huì)影響構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度值，RC-10的抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大值為86.467 MPa。

[1]陳學(xué)嘉,袁方,等.鋼管微膨脹混凝土界面粘結(jié)性能的試驗(yàn)研究[J].四川建筑科學(xué)研究,2011.

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