11.1試驗(yàn)原材料 1 1 21.1.3纖維 2 2 3 4 5 6 7 7 7 8試驗(yàn)使用P.O41.5普通硅酸鹽水泥，表觀密度為3150kg/m3,比表面積為352m2/kg;粉煤灰等級(jí)為Ⅱ級(jí)，其表觀密度為2300kg/m3,比表面積為442m2/kg。膠凝材料的主要化學(xué)成分含量如表2-1所示，其中水泥滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥(GB175-2020)》的要求，粉煤灰滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T1596-2017)》的要求。表2-1膠凝材料化學(xué)成分(wt%)水泥1.1.2粗骨料骨料類型吸水率/%1.1.3纖維纖維類型抗拉強(qiáng)度聚丙烯粗纖維71.1.4其他材料減水率為30%。凝材料取為390kg/m3,水膠比定為0.42;因試驗(yàn)用砂為細(xì)砂，為使拌制的混凝每組配合比中以30%的粉煤灰等質(zhì)量取代水泥斷裂試驗(yàn)考慮了再生粗骨料取代率、聚丙烯粗纖維體積摻積摻量3個(gè)影響因素。再生粗骨料取代率設(shè)置了0%、50%和100%三個(gè)水平，由表2-2粗骨料的物理性能可知，RA與NA的表觀密度相近，因此，在計(jì)算不同再生粗骨料取代率的混凝土配合比時(shí)，可以將RA以等質(zhì)量取代NA的方式摻入聚丙烯粗纖維在較低摻量下對(duì)混凝土的增強(qiáng)作用不明顯，現(xiàn)有的研究中約0.65%)以上，且當(dāng)纖維質(zhì)量摻量為13kg/m3(體積摻量約為1.4%)時(shí)，纖維對(duì)混影響，最終選定聚丙烯粗纖維體積摻量為0.5%、1.0%、1.5%。包裹的水是以自由水的形式存在，當(dāng)PVA纖維混凝土振搗時(shí)，纖維表面的水分終選定PVA纖維摻量為0.1%、0.2%、0.3%。綜上，斷裂試驗(yàn)共設(shè)計(jì)9組配合比，其中，素混凝土試件3組、聚丙烯粗纖表2-4所示。 試驗(yàn)組配合比(kg/m3)砂水000000000(00表示再生粗骨料取代率為100%、聚丙烯粗纖維體積摻量為Y%的再生混凝土試件組；RC100-PVAY表示再生粗骨料取代率為100%、聚乙烯醇纖維體積摻量為Y%的再生混凝土試件組，余同。為了避免纖維再生混凝土在攪拌過程中發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象，試驗(yàn)采用干拌法拌制混凝土，攪拌流程如圖2-3所示。試驗(yàn)根據(jù)國(guó)標(biāo)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50081-2016)》的要求，對(duì)混凝土立方體試塊分別進(jìn)行7d和28d齡期的抗壓強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度的測(cè)定，試驗(yàn)結(jié)果見表2-5。根據(jù)表2-5中各試驗(yàn)組所測(cè)定的結(jié)果，分析再生粗骨料取代率、聚丙烯粗纖維體積摻量及PVA纖維體積摻量對(duì)再生混凝土立方體抗壓強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度的影響。本文中，若無特別說明混凝土強(qiáng)度的齡期，均指28d齡期?；炷粱玖W(xué)性能抗壓強(qiáng)度(MPa)劈裂抗拉強(qiáng)度(MPa)不同RA取代率下，混凝土7d和28d齡期的基本力學(xué)性能如圖2-4所示。7d抗壓強(qiáng)度有所下降，但28d抗壓強(qiáng)度略有提高；而RC100不同齡期的抗壓強(qiáng)度均高于RC50。這是因?yàn)椋夯炷恋目箟簭?qiáng)度主要取決于骨料、基體的強(qiáng)度以體的強(qiáng)度得到一定的提升?；炷恋拿軐?shí)程度可借助Dinger-Funk緊密堆積模型viil來解釋，該模型在經(jīng)典的連續(xù)顆粒尺寸堆積與分布理論方程Andreessen方程顆粒粒徑，n為分布系數(shù)。其中，n值較小時(shí)(n<0.25)適用于混凝土中細(xì)骨料較多的情況，n值比較大時(shí)(n>0.5)適用于粒徑級(jí)配較大的情況X]lxi]。再生粗骨料取代率下粗骨料顆粒級(jí)配曲線和Dinger-Funk緊密堆積理論方程之間差分別為0.397、0.392、0.387,表明再生粗骨料取代率越高，骨料堆積越緊密。由試驗(yàn)結(jié)果可知：聚丙烯粗纖維的摻入提高了RC100的立方體抗壓強(qiáng)度，1.5%時(shí)，PPFRC的7d抗壓強(qiáng)度較RC100分別提高了13.79%、14.97%、5.45%,28d抗壓強(qiáng)度較RC100分別提高了4.81%、8.67%、7.79%。聚丙烯粗纖維的摻入顯著提高了RC100的劈裂抗拉強(qiáng)度。再生混凝土開裂分別提高了44.73%、44.41%、65.5%,28d劈裂抗拉強(qiáng)度較RC100分別提高了不同聚乙烯醇纖維體積摻量下，PVAFRC的基本力學(xué)性能如圖2-7所示。的結(jié)果相似。當(dāng)纖維摻量為0.1%、0.2%、0.3%時(shí)，PVAFRC試塊的7d抗壓強(qiáng)度較RC100分別降低了14.25%、9.98%、16.19%,28d抗壓強(qiáng)度較RC100分別降低了11.71%、7.56%、9.56%。PVA纖維的摻入可提高RC100試塊的劈裂抗拉強(qiáng)度，當(dāng)纖維體積摻量達(dá)到27.48%,28d劈裂抗拉強(qiáng)度分別提高了0.88%、14.88%、11.60%。1.4斷裂試驗(yàn)方法及試驗(yàn)裝置1.4.1常用試驗(yàn)方法稱I型裂縫。研究表明，在復(fù)合受力狀態(tài)下，實(shí)際裂縫的斷裂特性可用張開型裂混凝土斷裂試驗(yàn)方法主要有：(1)楔入劈拉法：通過傳力裝置將試驗(yàn)機(jī)施加質(zhì)量問題會(huì)引起實(shí)驗(yàn)中受力偏心而產(chǎn)生附加彎矩，使試驗(yàn)結(jié)果會(huì)有所偏差。(2)三點(diǎn)彎曲梁法：是由RILEM混凝土斷裂委員會(huì)所推薦的[xvJ,具有明確的斷裂參泛的一種混凝土斷裂參數(shù)測(cè)試方法。因此，本文選取三點(diǎn)彎曲梁法作為斷裂試出的混凝土雙K斷裂參數(shù)沒有明顯的尺寸效應(yīng)。為了便于實(shí)驗(yàn)室研究，本文將三點(diǎn)彎曲梁試件的高度h取為200mm,試件厚度t取為h/2,即t=100mm?？紤]到制作成跨高比為4的標(biāo)準(zhǔn)試件，其跨度會(huì)超出實(shí)驗(yàn)室疲勞試驗(yàn)機(jī)的安全范圍，因此，試驗(yàn)將三點(diǎn)彎曲梁試件的長(zhǎng)度L設(shè)計(jì)為750mm。則斷裂試件是尺寸為L(zhǎng)×h×t=750mm×200mm×100mm、凈跨S為600mm、跨高比為3的非標(biāo)準(zhǔn)三點(diǎn)彎曲梁試件；其預(yù)制裂縫長(zhǎng)度ao=80mm,初始縫高比為ao/h=0.4。三點(diǎn)彎曲梁每試驗(yàn)組澆筑5根三點(diǎn)彎曲梁斷裂試件進(jìn)行試驗(yàn)，以保證每組至少有3根試件的試驗(yàn)結(jié)果有效，試驗(yàn)結(jié)果取其平均值。同期澆筑12個(gè)標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊，用于7d齡期和28d齡期抗壓強(qiáng)度及劈裂抗拉強(qiáng)度的測(cè)試。斷裂試件采用鋼模成型，以保面成膜后(成膜時(shí)間至少20min)才可加入混凝土拌合物?；炷涟韬衔锶肽３尚?~6h后將預(yù)埋鋼片拔出，1d后對(duì)試件進(jìn)行脫模，并將其置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)至28d齡期。試驗(yàn)前1d,將試件取出至自然環(huán)境風(fēng)干。斷裂試驗(yàn)所用加載裝置為250kN的MTS疲勞性能試驗(yàn)機(jī)，如圖2-9a所示，制對(duì)斷裂試件進(jìn)行加載，加載速率設(shè)置為0.0005mm/s。正式加載前以100N的荷通過MTS疲勞性能試驗(yàn)機(jī)的內(nèi)置傳感器采集試驗(yàn)加載過程中的荷載及跨中豎向過8通道IMC動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集儀(見圖2-11)采集電阻應(yīng)變片測(cè)區(qū)的實(shí)時(shí)應(yīng)變；DIC采集設(shè)備是通過高精度攝像頭(見圖2-9b)采集記錄三點(diǎn)彎曲梁試件觀測(cè)面散斑[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.GB/T25176-2010.混凝土用再生粗骨料[S].中國(guó)標(biāo)[3]王健，孟秦倩.再生混凝土基本性能的試驗(yàn)研究[J].水利與建筑工程學(xué)報(bào)，2004(02):46-49.[4]張順.全再生混凝土高性能化及再循環(huán)研究[[5]邵運(yùn)達(dá)，李建輝，郭鴻.聚丙烯粗合成纖維混凝土力學(xué)性能及其增強(qiáng)機(jī)理研究[J].混凝[6]NoushiniA,VessalasK,ArabianG,etal.DryingConcreteIncorporatinEngineering,2014,2014(2014):355-365.[7]寧逢偉，陳波，張豐，等.PVA纖維摻量對(duì)水工混凝土抗裂性能的影響[J].水利水電技術(shù)，2017,48(2):124-129.[8]BrouwersHJH.TheroleofnanotechnologyforthedevelopmentACISpecialPublication,2008,254:69-91.[9]HEYebang,Sawulet·BEKEY,LIUJi.StudyonmixproportioconcretebasedonDinger-Funkequation[J].Concrete,2018(04):145-150.[10]HüskenG,BrouwersHJH.Anewtheoreticalandexperimentalstudy[J].CementandCon[11]BrouwersHJH,RadixHJ.Self-cCementandConcreteResearch,2005,35(11):2116-2136.[12]朋改非，黃艷竹，張九峰.骨料缺陷對(duì)再生混凝土力學(xué)性能的影響[J].建筑材料學(xué)報(bào)，2012,15(1):80-84.[13]孫冰，肖茁良，陳露輝，李一鳴，蒲華喬.再生混凝土力學(xué)性能研究進(jìn)展[J].硅酸鹽通[14]肖建莊，雷斌，袁飚.不同再生粗集料混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度分布特征[J].建筑材料學(xué)[15]Netanswer.FMC1Determinationofthe