《再生混凝土力學性能劣化機理與控制方法研究》是依託同濟大學，由肖建莊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：再生混凝土力學性能劣化機理與控制方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：肖建莊
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本課題首先統計附著老砂漿與再生粗骨料基本物理指標（如密度、壓碎指標、吸水率）之間的關係及其隨機分布規律，著重分析再生粗骨料初始缺陷（微裂紋、附著砂漿、粘著粉體）的影響,建立能夠反映再生混凝土與原生混凝土細微觀結構差異的物理模型。. 通過模型化再生混凝土試件的載入試驗，藉助數字圖像細觀力學變形測試技術，重點對比分析再生粗骨料缺陷參數及其分布對再生混凝土內部拉致開裂和剪致開裂過程的影響，揭示再生混凝土力學性能的損傷劣化機理。. 在新、老界面性能分析與測試的基礎上，建立再生混凝土理論與數值模型，開展再生混凝土受力開裂的數值模擬和變參數仿真計算，考察界面參數隨機性對再生混凝土力學性能下降和離散性的影響，確定再生粗骨料基本物理指標與再生混凝土力學性能之間的關係。最後，分別從材料和結構兩個層次提出控制其力學性能劣化的一般原理與有效方法，建立結構再生混凝土力學性能控制體系。
結題摘要
再生混凝土技術是實現廢棄混凝土資源化與產業化的重要基礎和支撐，但隨著再生粗骨料取代率的增加，再生混凝土的力學性能降低並出現較大的離散性。通過本課題的試驗研究、理論分析和數值仿真，基本揭示了再生混凝土力學性能的劣化機理，提出了控制的方法和策略。 本課題的研究內容包括：1、提出了模型再生混凝土的新概念。在試驗室完成了再生混凝土新老界面過渡區的硬度和模量測試，分析了再生骨料初試缺陷的分布與特點，開展了模型再生混凝土的載入試驗，結合理論分析和數值仿真，發現了再生混凝土裂縫發生與擴展的基本特徵，揭示了再生混凝土損傷演化、受力破壞和性能劣化機理，並進一步將模型再生混凝土拓寬套用到再生混凝土的氯離子擴散分析以及徐變機理分析等方面。2、完成了系列再生混凝土本構關係的研究。主要包括，單調荷載作用下的再生混凝土受拉本構試驗與仿真、骨料咬合剪下-滑移本構試驗與仿真；重複荷載作用下再生混凝土受壓、彎折S-N曲線；高溫作用後再生混凝土殘餘受壓強度、彎折強度與經歷溫度之間的關係曲線；通過與普通混凝土的對比，這些工作從一個側面進一步反映了再生混凝土的力學性能劣化規律。3、開發了新型再生混凝土構件，完成了再生混凝土構件的基本性能試驗與分析。主要包括，鋼纖維增強再生混凝土板及其沖切性能、鋼管和GFRP管狀約束再生混凝土柱及其受力性能、半預製再生混凝土梁和柱及其受力性能。以上工作從構件層次總結了再生混凝土力學性能提升的基本原理和方法。4、驗證了再生混凝土結構的抗震能力。結合2個振動台試驗，分析了現澆和預製再生混凝土框架結構的地震反應規律和抗震性能特點。這些工作從結構的層次闡釋了再生混凝土力學性能調控的基本思路。 在這個課題的資助下，從材料、構件和結構3個層次，較為系統地揭示了再生混凝土力學性能劣化機理及其調控方法，為再生混凝土套用於結構工程奠定了一定的研究基礎，也為再生混凝土結構設計指南和規範的制定提供了科技支撐。超額完成了預期研究目標，發表SCI收錄論文24篇，EI收錄論文13篇，先後10餘次受邀參加國內外學術會議並作大會報告或主題報告。
