低强度等级自密实混凝土梁受力各阶段的挠度测量试验.pdf

第 3 7卷第 1 期 2 0 1 1 年 2月 四川建筑科学研究 S i c h u a n B u i l d i n g S c i e n c e 4 9 低强度等级 自密实混凝土梁受力各阶段的 挠度测量试验 闫 峰 ( 邢 台学 院， 河北 邢 台0 5 4 0 0 1 ) 摘要： 密集配筋结构以及钢筋混凝土加固工程施工中， 因振捣困难甚至无法振捣而严重影响施工质量， 自密实高性能混凝 土是解 决上述问题的有效途径 。但 目前 国内外对 自密 实混凝 土的研究 大部 分限于 配合 比设 计等 配制 工作及 其材性方 面 ， 对 硬化后配筋结构的力学性能、 结构的变形能力等涉及结构使用状态下安全性的重要问题 ， 均缺少深入的研究。本文对 自密实 混凝土梁受力各阶段的挠度做了一定研究， 并与普通混凝土梁进行了对比试验。 关键词： 自密实混凝土 ； 受弯构件； 挠度测量试验 中图分类号 ： T U 3 7 5 1 文献标识码 ： B 文章编 号 ： 1 0 0 81 9 3 3 【 2 0 1 1 ) 0 1 0 4 9一 O 2 0 引 言 自密实混凝土即拌合物具有很高的流动性而不 离析 、 不泌水 ， 能不经振捣或少振捣而 自动流平并充 满模型和包裹钢筋的混凝土。 这种混凝土可以显著降低混凝土施工中的噪音 污染 ； 大幅度减轻工人 的劳动强度 ； 减少传统混凝土 施工中因漏振或过振造成的麻 面或离析 ； 解决 了配 筋密集 、 结构复杂部位 因振捣不足而造成 的质量缺 陷问题 。同时 ， 由于 自密实混凝土在配制 中大量利 用粉煤灰、 高炉矿渣等工业固体废弃物 ， 有利于资源 的综合利用 和生态环境的保 护 ， 从 而被誉 为“ 绿 色 混凝土” ， 是未来混凝土向高性能发展 的方向之一。 本试验主要研究 自密实混凝土受弯构件受力各 阶段的挠度变化情况 ， 并与普通混凝土构件进行 了 对 比。研究结果为 自密实混凝土结构 的有关规范制 订和设计提供参考 。 1 试验原 材料 水泥 ： 自密实混凝土对水泥无特殊要求 ， 采用普 通硅酸盐水泥 即可。本文 采用邯郸太行 山牌 3 2 5 表 1 配合比 普通硅酸盐水泥 ， 水泥 中矿渣、 粉煤灰、 石灰石含量 为 1 4 2 ， 水泥标准执行 G B 1 7 51 9 9 9 。 骨料 ： 自密实混凝土对骨料的要求较高。考虑 混凝土和易性、 离析等 因素， 必须注意选择骨料的最 大粒径、 粒型和级配。本次试验 的细骨料采用河北 省保定市易县中砂， 细度模数为 2 4 6 。 矿物掺合料 ： 采用河北省衡水市 陶城 I 级粉煤 灰。 化学外加剂 ： 选用北京慕湖外加剂公司研制生 产的萘系( U N F一5 ) 高效减水剂 粉剂和 M N CZ C 增稠剂和葡萄糖酸钠等。 水 ： 普通 自来水。 2混凝土配合 比 C 3 0自密实混凝土和普通混凝土的配合 比， 见 表 1 。 3 试验设计 制作了 2根弯曲破坏构件 。其 中 1根为 自密实 混凝土梁 ， 1根为普通混凝土梁。为使试验尽量 与 工程实践相接近 ， 减小尺寸效应带来的误差， 梁的截 注 ： ( 1 ) 高效 减水 剂萘系( U N F一 5) 掺量为胶凝材料 总量 的 i 1 ； ( 2) MN C Z C增稠剂 掺量为胶凝材 料总量 的 0 0 9 ； ( 3 ) 缓凝剂 葡萄糖酸钠 掺量为胶凝材料总量的 0 0 7 。 收稿 日期 ： 2 0 0 9 - 0 4 - 3 0 作者简介 ： 闰峰( 1 9 7 7一) ， 女 ， 河北唐 山人 ， 工学硕士 ， 主要从 事混 凝 土教学与研究 。 E m a i l ： k y c y f 1 2 6 c o rn 面尺寸均 为 2 0 0 m n X 4 0 0 m m。箍筋均 为 2 0 0 。对其在竖向荷载下的跨 中挠度进行 了较为深 入 的研究分析。在综 合分析试验数据的基础上 ， 研 究 比较 了自密实混凝土梁和普通混凝土梁的抗弯性 四川建筑科学研究 第 3 7卷 能 。 3 1 试件 尺寸及 配筋和加 载方式 试件尺寸及配筋和加载方式如图 1 所示。 图 1 试 件尺寸及配筋和加载 方式 3 2 试验 装置及主 要仪器 设备 本试验梁为简支， 一端为固定支座， 另一端为滚 动支座。加载点与支座处均垫有钢板 ， 以防止发生 局部压坏。采用对称集中荷载的加载方式。试验梁 采用液压千斤顶进行加载， 千斤顶产生 的荷载通过 简支的分配梁分成对称的两点作用于试验梁 ， 为了 准确测量荷载， 在千斤顶下安放压力传感器。采用 数据 自动采集系统进行连续实时数据采集。 主要仪器设备包括： ( 1 ) 液压千斤顶 ： 最大量程 5 0 t ； ( 2 ) 拉压力传感器： 型号 B L R 1型 ( 最 大量程 1 0 0 t ) ； ( 3 ) 静态应变测试仪 ： 型号 D H 3 8 1 8 ； ( 4 ) 应变片； ( 5 ) 峰值保持仪 ： 型号 F D型； ( 6 ) 位移传感器 ； ( 7 ) 读数放大镜。 3 3 试 件的安 装和加载 方法 本次试 验采用 液压加 载器通过 分配梁 加载 。根 据 G B 5 0 1 5 2 - - -O2 混凝土结构试验方法标准 规定 ， 采用分配梁传递试验荷 载时 ， 分配的比例不宜大于 4 ： 1 ； 分配梁应为单跨简支 ， 其支座构造应和简支试 验结构构件的支座构造相同。 3 4 挠度的测量 梁的挠度值是量测数据中最能反映其综合性能 的一项指标 ， 其中， 最主要的是测定梁跨中的挠度值 及荷载挠度曲线。挠度测量采用位移传感器和数据 自动采集系统进行数据采集。 4主要试验结果 ( 1 ) 普通混凝土梁实测 的荷载与跨 中挠度曲线 如图 2所示。 图 2 普通混凝土梁实测的荷载与跨 中挠度曲线 ( 2 ) 自密实混凝土梁实测的荷载与跨 中挠度曲 线如图 3所示。 挠 厦 h i m 图 3 自密 实混凝土梁实测的荷载与跨 中挠度曲线 本试验共包括 l 根 自密实混凝土和 l 根普通混 凝土梁 。从试 验过程 看 ， 各粱 的荷载一挠度 曲线 ( 图 2 ， 3 ) 均表现出了典型的三阶段特性 ， 即第一阶 段 ： 弹性工作阶段 ， 从开始加载到混凝土开裂 ； 第二 阶段 ： 带裂缝工作阶段， 从混凝土开裂后到钢筋屈服 阶段 ； 第三阶段 ： 屈服阶段 ， 从钢筋屈服后到试件破 坏阶段。各梁均表现出了适筋特性。 参 考 文 献 ： 1 韩先福 ， 李清和 免振捣 自密实混凝土的研 制与应用 J 混凝 土 ， 1 9 9 6 ( 6 ) 2 李志 明 免振 捣混 凝土 的质量 控制 要点 及工作 性 测试 方法 J 混凝土与水 泥制品 ， 1 9 9 8 ( 6 )： 1 2 1 5 3 张青， 廉慧珍 ， 王平自密实高性能混 凝土施工性 能的评 价方法 c 高强与高性能混凝土及其应用第 三届学术讨论 会论文集 1 9 9 8 4 杨静 ， 覃维祖 粉煤灰高性能混凝土力学性 能的研究 c 高强与高性 能混 凝土 及其 应用 第三 届学 术讨 论 会论 文集 1 998 枷啪 啪啪舳柏 o 五 、 罐瞎