碳纤维混凝土受弯构件抗弯性能试验研究.pdf

2 0 1 3年 第 8期 (总 第 2 8 6 期 ) Nu mb e r 8 i n2 0 1 3 ( T o t a l No 2 8 6 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 混凝土制品 C0NCRETE PR0DUCTS 碳纤维混凝土受弯构件抗弯性能试验研究 王晓初 ，刘洪涛 ( 1 辽宁省环境岩土工程重点实验室 ，辽宁 沈阳 1 1 0 0 4 4 ；2 沈阳大学 ，辽宁 沈阳 1 1 0 0 4 4 ) 摘要 ： 通过 5 根碳纤维混凝土( C F R C ) 梁正截面抗弯承载力试验 ， 研究了碳纤维长度 、 配箍率对 C F R C梁挠度 、 应变的影 响， 试验结果表明， 随着碳纤维长度的增加 ， 其破坏挠度也相应增加 ； 配箍率对 C F R C梁的挠度、 应变影 响很小 ， 碳纤维可以有效地改 善混凝土梁的脆性破坏；并且在梁的同一截面位置混凝土与钢筋 的受力过程应变协调一致。 基于已有研究推导了 C F R C抗拉强 度的计算公式 ， 并应用于 C F R C梁开裂荷载的计算 ， 计算结果与试验结果吻合较好。 关键词： C F R C；挠度；应变 ；破坏形态；抗拉强度 ；开裂荷载 中图分类号 ： T U5 2 8 5 7 2 文献标志码 ： A 文章编号： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 3 ) 0 8 0 1 2 9 0 4 E x p e r i m e n t a l r e s e a r c h o n f l e x u r a l m e c h a n i c a l b e h a v i or o f c a r bo n f i b r i l r e f o r c e d c o n c r e t e f l e x u r a l me m b e r s WANG Xi ao c hu， LI UHo n gt a o ( 1 Li a o n i n gP r o v i n c i a l Ke yL a b o r a t o r yo f Ge o e n v i r o n me n t a l E n g i n e e r i n g ， S h e n y a n g 1 1 0 0 4 4， C h i n a 2 S h e n y a n g Un i v e r s i t y， S h e n y a n g 1 1 0 0 4 4 ， Ch i n a ) Ab s t r a c t ： Ba s e d o n t h e c r o s s s e c t i o n b e n d i n g o f 5 c a r b o n fi b e r c o n c r e t e b e a ms ， t h e me c h a n i s m o f d e fl e c ti o n a n d s t r a i n o f c a r b o n fib e r c o nc r e b e a m we r e s t u di e d c o n s i d e r i n g t h e v a r i ati o n o f the l e n g t h of c a r b o n fib e r a n d s tir r u p r a t i o Th e e x p e r i me n t al r e s u l t s s h o we d tha t t h e d e fl e c t i o n o f d e s t r u c t i o n i n c r e a s e d wi th t h e i n c r e a s e o f the l e n gth o f the c arb o n f e r ， a n d t h e e f f e c t o f s t i r r u p r a t i o o n d e fl e c t i o n and s t r a i n o f b e a ms wa s n o t o b vi O t i S Th e c arbo n fi be r c o u l d e f f e c t i v e l y i mp r o v e the b r i t t l e f a i l u r e of c o nc r e t e b e a m ， a nd t he s t a i n of c o nc r e t e a c c o r d e d wi th tha t s t e e l bar a t t h e s a me h e i g h t Ac c o r d i n g t o the e x i s t i ng t e s t mo d e l ， the t h e o r e t i c a l c a l c ul a t i ng f o r mul a o f CF RC wa s p r o p o s e d an d a p pl i e d f o r the c r a c k i n g l o a d c a l c u l a t i o n e x p r e s s i o n o f CRFC b e a ms a nd t he o r e tic a l c a l c u l a t e d r e s u l t s a g r e e we l l wi t h e x p e r i me n t a l r e s u l t s K e y w o r d s ： CF RC； d e fl e c t i o n； s t r a i n ； f a i l u r e mo d e ； t e n s i l e s t r e n g t h ； c r a c k i n g l o a d 0 引 言 随着我国建设设施 的快速发展 ， 混凝土的裂缝 问题相 当普遍， 不仅严重影响混凝土的整体性 1 ， 还影响到钢筋混 凝土构件的使 用寿命 。 碳纤维可以有效地提高混凝 土的抗 裂性能 ， 8 0 年代 已应用于巴格达的建筑 中， 相继在美国 、 日 本等国广泛使用 ， 并取得 良好 的效果 。 我国在这方 面起步较 晚 ， 随着研究的深入 ， 碳纤维采用应用 于混凝土的性能得 到进一步发展翻 。 C F R C是将一定体积 、 一定长度的碳纤维加入到混凝 土中 ， 经充分搅拌均匀 ， 而形成的新型混凝土材料。 碳纤维 在混凝土中成三维乱向分布， 可有效地抑制混凝土各个方 向因收缩而形成 的裂缝 。 由于混凝 土的破坏都是从裂缝开 始的， 因此有效地抑制混凝土裂缝 的形成与扩展可以提高 混凝土强度。 同时裂缝也是影响混凝土构件使用寿命 的重 要因素， 由于裂缝的开展导致钢筋的锈蚀 ， 严重影响构件 的承载力。 目前 ， 国内外对普通混凝土和碳纤维加 固方 面的 研究较多。 而对 C F R C梁的研究较少。 为此本研究通过 5 根 C F R C梁进行试验 ， 主要研究其工作原理 、 破坏形态 、 跨中挠 度和受力钢筋与荷载的变化、 梁的开裂荷载及公式表达式。 1试 验 概 况 本试 验共设计了五根碳纤维钢筋 昆 凝 土梁 ， 其梁 的尺 寸为 2 0 0 m m 3 0 0 m mx 3 0 0 0 r r u Y l ， 如图 1 ( a ) 所示 。 主要技 术参数 ， 见表 l 。 试验所用的材料是 ： C 3 0 混凝土 ； 日 本东丽 生产 的碳 纤维 ； 分散剂是 山东威斯化工有 限公 司生产 的羧 丙基 甲基纤维素( C Mc) ； 消泡剂是沈阳市新化试剂厂生产 的磷酸三丁酯 。 ( a ) 试验试件 ( b ) 破坏试件详图 图 1 试 验图 收稿 日期 ：2 0 1 3 - 0 2 - 2 1 基金项目：辽宁省科技计划( 2 0 1 2 2 3 0 0 0 5 ) ； 沈阳市科技计 J ( v 1 2 0 4 5 2 0 0 ) ； 博士启动基金( 2 0 1 1 1 0 1 8 ) 1 2 9 制作试件时在受力钢筋的跨中 、 加载点及支点处 ， 粘贴 相应 的钢筋应变片 ， 并用环氧树脂处理后 ， 再浇筑混凝土 。 试验时在梁的跨 中及梁 的两端位置安置位移计和百分表 ， 以便测量梁的挠度变形 ， 在混凝土的表面粘贴相应的应变 片 ， 用动静态应变仪测量钢筋和混凝土的应变 。 加载时 ， 先 预加载 ， 消除试验机间的空隙及检验试验机和应变片的同 步性 ； 正式加载， 采用的计算机程序设定 自动分级加载 ， 每 次荷载值不得超过预计极限荷载 的 1 0 。 本试验采用的是 5 k N一级。 为了准确测定 C F R C梁的开裂荷载 ， 达到预计开 裂荷载的 9 0 时， 每级荷载值变为 2 k N， 直到出现第一道 裂缝 ， 然后变为 5 k N一级 ， 当达到预计极限荷载的 8 0 时 ， 每级荷载变为 4 k N， 直到试验梁破坏。 表 1 主要技术参数与结果 2 试 验结果分析 2 1 试验现 象与破坏形 态 通过对普通混凝土梁及不同长度 的纤维 混凝土梁 的 加载试验 ， 测定梁 的开裂抗弯承载力 ， 本试验对梁 的剪弯 区配制的箍筋较多 ， 保证试验梁不会在斜截面发生破坏 。 预加载 阶段 ， 随着压力 的增加 ， 跨中的百分表下降 的 比较快 ， 而梁两端的百分表先降低后增加 ， 这是 因为梁本 身受压后有 很小变形 ； 当正式加载初期 ， 梁 的变形并没有 明显变化 ， 当加载 到梁的极 限荷载 的 2 O 左右时 ， 在梁 的 受力底面会出现一些微小的裂缝 ， 但 C F R C梁 出现裂缝 的 相对荷载值 比素混凝土梁大。 加载过程中可 以听到梁内有 零星响声 ， 说 明混凝土内部裂缝在扩展或碳纤维 已被拉 断 或被拔 出， 此时从跨 中的百分 表可 以看 出 ， 素混凝 土梁 的 挠度会迅速增加 ， 而 C F R C变化的 比较平缓 ， 当梁将要达 到极限荷载时 ， 梁的变形会迅速增 加 ， 跨中梁的裂缝会迅 速达到 1 5 mm。 标志着混凝土梁已经破坏 ， 此时构件为了 达到平衡状态 ， 作用在梁上的荷载有所下降 ， 最终破坏形 态见图 1 ( b ) 。 2 2 荷载与挠度 分析 通过试验得到 C F R C梁的荷载( k N) 与挠度曲线( mm) 的关系曲线， 如图2所示。 从图中可以看出： C F R C受弯构 件的荷载一 挠度曲线可以分为三个阶段。 梁受力初期曲线 的斜率比较大 ， 各梁处于弹性阶段， 其变化不大； 当荷载 当道极限荷载的 2 0 时， 不同参数的梁将发生变化， 跨中 挠 度的增加速 度明显快 于前一 阶段 ； 当荷 载达到极 限荷 载时， 各梁的荷载值不再增加， 并且有下降的趋势 ， 而梁 的挠度在持续增加 ， 梁底的裂缝宽度也在增加， 直到梁发 生破坏 。 1 3 0 8O 7 O 60 z 5 0 京4 0 耀 3 0 2 0 1 0 U 1 0 20 30 0 l 0 2U 3U 挠 度 mm 挠 度 ram ( a ) 不同碳纤维长度 ( b ) 不同配箍率 图 2 荷载一 挠度曲线 通过图 2的研究与分析可以得到以下结论 ： ( 1 ) 由试验可以得到不 同碳纤维长度的荷载一 挠度 曲 线 ， 见 图 2 ( a ) 。 从 图中可以看 出， C F R C梁与素混凝 土梁 的 最大不同在 以下两个阶段 ： I I1 I 载初期与达到极限荷载时 的挠度变化。 在加载初期 ， 同一荷载作用 下 ， C F R C梁 的挠 度 比普通混凝土梁挠度稍大 ； 同时 由于碳纤维 的增韧和阻 裂作用 ， 使梁的变形 比较均匀 ， 因此在达到极 限荷载之前 ， 梁的荷载一 挠度曲线比较缓和 ， 没有较大的转折点 ， 而普通 混凝土梁在极限荷载的 2 0 左右时 ， 发生了明显的转折。 当 达到极限荷载时 ， 随着挠度增加 ， C F R C构件荷载稍微下降。 C F R C梁达到破坏时的挠度随着碳纤维长度增加 而增加 。 这也说明了碳纤维可以有效的改善混凝土 的脆性破坏。 ( 2 ) 由试验可 以得到不 同配箍率下梁 的荷载 一 挠度 曲 线 ， 见 图 2 ( b ) ， 从 图中可 以看 出， 箍 筋并不是影响荷载一 挠 度曲线的主要因素。 在未达到极限荷载时， 两者的区别并不 明显 ， 达到极限荷载值后 ， 构 件 R F C B 5 荷 载值并没有 出 N- V 降趋势， 而是随着挠度的增加而增加。 同时达到破坏时 ， 构件 R F C B 5 和构件 R F C B 3 的挠度值基本相 同。 2 3 荷载与应 变分析 由试验可 以得到不 同碳纤维长度及不 同配箍率 下的 荷载一 受力钢筋应变曲线 ， 见图 3 所示 ， 图 3 ( a ) 表示不 同碳 纤维长度下的混凝土梁荷载与应变的关系 ， 其碳纤维长度 为 0 、 1 0 、 3 0 、 5 0 n l lT l 。 图 3 ( b ) 表示不同配箍率条件下混凝土 受弯构件荷载与钢筋应变关系 。 8 ： 60 稼 1 0 O 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 挠度 mm 挠度 mm ( a ) 不同碳纤维长度 ( b ) 不同配箍率 图 3 荷载一 钢筋应变曲线 通过对图 3 的分析可以得 出以下结论 ： 在加载初 期 ， 碳 纤维的长度影 响了混凝土的荷载一 应 变曲线 ， 由 3 ( a ) 图可知 ， 在极 限荷载的 3 0 左右时， 随着纤 维长度增加， 荷载一 钢筋应变曲线斜率在依次降低。 由此可 知加 载初期在 相同荷 载作用 下 C F R C梁应变 比素混凝土 梁的应变大一些。 当达到开裂荷载之后， 试验梁的荷载与 应变增长速度相同， 这说 明了纤维在梁 的开裂之前起作用 ， 而 在梁开裂之后 的作用不 明显 。 由 3 ( b ) 图可知 ， 配箍率对 梁受力钢筋 的变化不是很明显 ， 在开裂之前 梁 R F C B 3与 R F C B 一 5 的变化值基本一致 ， 只有开裂之后两者才有所变化 ， 但是曲线还是平行分布的。 这说明配箍率不是影响梁受力 钢筋的主要因素。 3 CF RC抗拉 强度模 型 3 1 已有试验模型 混凝土除了具有独特 的抗压强度外 ， 在有些构件中也 受到一定的拉力作用 ， 例如在钢筋混凝土中将会保护钢筋 ， 以防钢筋锈蚀， 但是普通混凝土的抗拉作用很小。 将碳纤维 加入混凝 土中 ， 可 以有效 的改善混凝土 的抗拉性能 ， 其 阻 裂效果受多种因素影响。 D J H a n n a n t 3 1 和 J R L i n t o n t 4 1 在 大量 的试 验基础上 ， 提 出了一种预测碳纤维水泥基复合材料的抗拉强度的计算式 ： f = 叼 l 2 o r f v f + m ( 1 f J ( 1 ) 式中 ： 广复合材料的抗拉强度 ； 7 7 。 碳纤维的适应系数 ， 根据文献【 5 = 1 6 ； 叼 厂碳纤维长 度效 用系数 ， B 2 = L c 2 L ， 由文献 6 8 c 一般在 0 8 1 4 mm； 广 一 碳纤维的抗拉强度 ； 广一基体的抗拉强度( 未加入碳纤维时) ； Vf 碳纤维的体积掺量。 倪东高恻 等人在此 基础上 ， 考虑试 件 的几何形 状 、 尺 寸 、 纤维的增强效果 和碳纤 维体积 掺量等方 面的关系 ， 对 计算式进行了修正 ： f = 1 叼 2 a 3 o f v f + ( 1 - v f ) ( 2) 式中 ： 试件 的几何形状和尺寸系数 ； 纤维体积掺量效用系数。 3 2 CF RC抗拉模 型修 正 根据文献 1 0 】 中素混凝土抗压强度与劈裂抗拉强度 、 轴心抗拉强度的关系 ， 见式( 3 ) ( 5 ) 所示 ： O 2 ( 3 ) ， -一 0 3 9 ( 4) ， 0 1 9 8 f 4 ( 5 ) 为了进一步研究 C F R C的抗拉强度、 劈裂抗拉强度与立 方体抗压强度关系， 基于文献 1 1 - 1 2 数据统计， 见表2 所示。 表 2 CF R C试件抗拉强度统计表 碳纤维掺量 碳纤维长度 m m 抗压强度 MP a 劈裂抗拉强度 MP a 劈裂抗拉计算值 MP a 比值 均值 方差 轴心抗拉强度 MP a 笔者认为纤维在水 泥基体 中的作 用原理与在混凝 土 中的增韧作用原理相似。 因此提出C F R C劈裂抗拉强度与 碳纤维掺 量 、 碳 纤维长度 、 立方体 的抗压强度 的关 系表达 式为 ： ， 、 0 1 9 瓣 ( 1 f ) + 0 2 1 5 I 1 一 一 1 0 f ( 6 ) 、 L， 由式( 6 ) 计算的数值与已有数据进行比较可知： 均值 是 1 0 5 ， 方差是 O 1 6 ， 其 吻合度较好 。 根据文献 1 3 fi t 劈裂抗拉强度折算为轴心抗拉强度时， 应乘 以系数 0 9 ， 即 ： 0 本研究在制备梁 的同时每组制 作了 3 个立方体试块 ， 其相关数据见表 3 所示。 4 正截面开裂弯矩计算方法 混凝土梁开裂荷载的计算采用混凝土与钢筋的应 力一 应变理论 ， 对其受力进行分项计算， 再将计算值进行 综合叠加 ， 得到梁的开裂荷载值。 如图 4所示 ， 其计算过 程如下 ： 当混凝土达到开裂应变时 ， 根据图 4可以得到 ： 受压区混凝土梁的应变 ： s n l ( 7 ) J -X c r 受拉 区钢筋的应变 ： s _ h- xc r -o s n I ( 8 ) ： 一s n I 凡。 。 受压区钢筋的应变： s =竽 s ( 9 ) 凡 由于混凝土开裂时应变很小 ， 而受压 区的压应力远远 小于极限压力 ， 因此受压区应力可以呈三角形分布， 而受 拉区的混凝土出现了塑性变形， 为了简便计算， 在混凝土 达到开裂应变时应力可以看作是曲线分布， 根据静力平衡 原理可以建立平衡方程 ： 1 31 表 3 试验试块抗压强度与抗拉强度计算值 编号 碳纤维掺量体积率 ， o 0 碳纤维长度 m m 抗压强度 MP a 均值 I P a劈裂抗拉强度 MP a抗拉强度 MP a抗拉强度设计值 MP a RFCK ll 0 2 6 5 2 RFCK一 1 2 0 0 2 7 1 2 2 7 7 9 2 4 0 RFCK一 1 3 0 2 9 7 4 RFCK一 21 1 O 2 6 7 3 RFCK- 2 2 0-2 4 l 0 2 9_ 3 5 2 7 2 7 3- 3 8 RFCK 23 1 O 2 5 7 3 RFCK- 3 l 3 O 29 8 2 RFCK- 3 2 0 2 4 3 0 2 6 7 3 2 898 3 5 5 RFCK- 3 3 3 O 3 0- 3 9 RFCK 41 5 O 28 5 3 RFCK- 42 02 4 5 0 28 7 6 2 995 3 6 2 RFCK 42 5 0 3 2 5 6 2 1 6 1 5 5 3 O 5 2 1 9 3 1 7 2-28 3- 2 6 23 4 L 一 ( 图 4 CF R C梁临界开裂状态 呱 s 案 詈 6 ( ) + E s ( 1 o ) 然 后对受 压 区混 凝土 的合力 点 P 。 取 距 ，可 以得 到 C F R C开裂弯矩 的计算式 ： b ( h - x ) ( 针 古 )帽 A 。 h n s一 ) + E 。 。 A 。 I 。 - s ) ( 1 1 ) 式中： s 混凝土受拉 区的应变 ； &受压区混凝土的应变； 占 受拉区钢筋的应变 ； 。 受压区钢筋的应变 ； h 梁高 ； 梁受压区高度 ； E 。 梁受压钢筋的弹性模量； E 。 梁受拉钢筋的弹性模量； C F R C的弹性模量 ； A 、 A 分别为受压钢筋 、 受拉钢筋 的面积 。 为了验证理论计算公式 的正确性 ， 将碳纤维混凝梁的 开裂荷载的计算值与试验值进行比较， 见表 l 所示 ， 理论 计算结果与试验结果吻合度较好。 5结论 ( 1 ) 混凝土梁 的跨 中挠度随着荷载的增加而增加 ， 达到 1 32 ， 7 目 目 乍暑 开裂荷载时， C F R C梁变化比较平缓， 而普通混凝土梁有明显 的转折点， 同时 ， C F R C梁的最终破坏时， 跨 中挠度随着纤维 长度增加而增加， 表现出了C F R C梁有较好的塑性变形 ， 配有 相同受力钢筋时， 箍筋间距对混凝土梁跨中挠度影响不明显。 ( 2 ) 在加载初期 ， 在相 同的荷 载间隔内 ， C F R C梁受力 钢筋的应变值 比普通混凝土梁的应变值大 ， 而在梁开裂后 ， 碳纤维对混凝土梁受力钢筋的应变影响不 明显 ， 箍筋对混 凝土梁受力钢筋的影响不 明显。 ( 3 ) 推导 了 C F R C劈裂抗拉强度表达 式 ， 并与试验数 值 比较 ， 吻合度较好。 ( 4 ) 推导了 C F R C梁开裂荷载的计算表达式， 并与试 验值对 比 ， 结果 吻合较好 ， 同时表 明混凝 土的抗拉强度是 影响开裂荷载的主要因素 。 参考文献 ： 1 】张邵峰 ， 陆春华 ， 陈妤 ， 等 裂缝对混凝土内氯离子扩散和钢筋 锈蚀的影响【 j 】 _ 工程力学， 2 0 1 2 ， 2 9 ( S u p p l I ) ： 9 7 1 0 0 【 2 2 王晓初， 刘洪涛， 周乐 碳纤维混凝土力学性能与破坏形态试验 研究【 c 】 第2 1 届全国结构工程学术会议论文集第册， 2 0 1 2 3 】3 H A N N A N T D J F i b e r c e m e n t a n d fi b e r c o n c r e t e M 】 J o h n Wi l e y a n d S o n a Ne w Yo r k， 1 9 75 【 4 】L I N T O N J R ， B E R N B U R G P L ， G A R T N E R E M， e t a 1 C a r b o n fi b e r r e i n f o r c e d e e me m a n d c i e t y， Pi t t s b u r g h Rc s e a r e h S o - 5 】C O X H L T h e e l a s t r i c i t y a n d s t r e n g t h o f p a p e r o t h e r f i b r o u s m a t e a s J B r i t i s h J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i c s 。 1 9 5 2 ( 3 ) ： 7 2 下转第 1 3 9页 ( 2 ) L Z T 3 试件的曲线较 L Z T 1 、 L Z T 2 试件的曲线陡， 其 应变相对较小 ， 表 明再生大骨料试件相对于天然 大骨料 自 密实堆石混凝 土试件 ， 脆性较大 、 延性较差 ， 达到极 限强度 后 ， 较快发生破坏 。 ( 3 ) 再生大骨料 自密实混凝土及天然 大骨料 白密实堆 石混凝土的应力一 应变 曲线 可以用三次多项式很好 的进行 拟合 ， 可用于再生大骨料 自密实混凝土及天然大骨料 自密 实堆石混凝土结构和构件的非线性分析。 试验给 出了毛石 自密实堆石混凝土及再生大骨料 自密实 堆石混凝 土棱 柱 体应力一 应变曲线及多项式 ， 为大骨料 自密实堆石混凝土的 工程应用提供了基本 的力学数据 。 2 3 弹性模量 同样 ， 对 L Z T 4 、 L Z T 5 、 L Z T 6 作 出应力一 应变 曲线 ， 该 趋 于直线的应力一 应变曲线段 的斜率即为各个混凝土试件 的 弹性模量。 该组棱柱体的弹性模量计算过程及结果见表 3 。 表 3 弹性模量测试结果 试验结果如表 3 所示 ， 由试验计算数据可知 ： E Ed 矾 一 2 1 2x1 0 4 -1 3 2 x1 0 4 嘶 2 1 2 x1 0 Ec L Z T 6 - - E d 2 T 5： ：! ： ： I 2 1 2 x1 0 x 1 0 0 = 3 7 7 ( 2 ) x 1 0 0 =l 1 _ 3 ( 3 ) 通过弹性模量对比， 再生大骨料 自密实堆石混凝土 L Z T 6 试件较 天然大骨料 自密 实堆石混凝 土 L Z T 4 、 L Z T 5 试 件 ， 弹性模量偏大较多。 弹性模量越大则使试件发生相同弹性 变形 的应 力越 大 ， 即材料刚度越大 ， 在一定应 力作 用下发 生弹性 变形越小。 可见再生大骨料 自密实堆石混凝土 比天 然大骨料 自密实堆石混凝土刚度大 ， 抵抗弹性变形的能力强。 3结论 通过 对再 生大 骨料 和 天然 大骨 料 自密 实堆 石 混凝 上接第 1 3 2页 【 6 NI S HI OK A K， YAMAK AWA S ， S HI RAK WA KP r o p e r t i e s a n d a p p l i c a t i o n s o f c a r b o n fib e r r e i n f o r c e d c e me n t c o mp o s i t e s De v e l o p me n t i n Fi be r Re i n f o r c e d Ce me n t a n d Co n c r e t e， RI LEM ， S y mp o s i um， S h e f fie l d， 1 9 8 6 7 1 L I N T ON J R， B E RNB UR G P L， G AR T NE R E M， e t a 1 C a r b o n fi b e r r e i n f o r c e d c e me n t a n d mo r t a r P r o c e e di n g s Ma t e r i a l s Re s e a r c h S o - c i e t y ， P i t t s b u r g h P A， 2 1 1 ， 2 5 5 ( 1 9 9 1 ) 8 】B EN T UR A， MI N DE S S S F i b e r r e i n f o r c e d c e me n t i t i o u s c o mp o s i t e El s e v i e r App l i e d S c i e n c e L o nd o n a n d Ne w Yo r k， 1 9 9 0 9 9 倪东高 。 陆黎艳 ， 刘桂平 影响碳纤维增强混凝土抗拉强度的因 素分析【 J 1 厂州建筑 ， 2 0 0 3 ( 3 ) ： 2 5 2 8 1 O 1 过镇海 混凝土的强度和本构关系原理与应用 M E 京： 中国建 筑工业出版社 ， 2 0 0 4 ： 2 1 1 4 0 1 1 任彦华， 程赫明， 何天淳， 等 碳纤维混凝土的力学性能试验研 究 云南农业大学学报， 2 0 1 0 ， 2 5 ( 5 ) ： 6 9 7 7 0 2 【 1 2 J 林王健， 杜向琴 碳纤维混凝土力学性能的试验研究 J 】 丽水学 院学报， 2 0 1 1 ， 3 3 ( 2 ) ： 4 5 4 7 土进行抗压强 度 、 本构关 系 、 弹性模量 的对 比， 得 出如下 结论 ： ( 1 ) 再生大骨料和天然大骨料 自密实堆石混凝土抗压 强度及轴心抗压强度相差不大 ， 且 的比值相差不大。 利 用再生骨料代替天然骨料制作大骨料自密实堆石混凝土， 在抗压承载力方面可以满足要求， 具有一定技术可行性。 ( 2 ) 二者 的破坏形态均为脆性破坏 ， 本构方 程均可用 三次多项式近似表达 。 在用软件分析破坏形态及变形时 ， 具有相似性 。 ( 3 ) 再生大 自 密实堆 土的弹 E 髓为 2 1 2 x l O ， 较天然大骨料 自密实堆石? 昆 凝土大。 表明再生大骨料 自密 实堆石混凝土刚度较大 ， 抵抗弹性 变形的能力较 强 ， 但 相 差不是太大。 总之 ， 再生大骨料 自密实堆石混凝土代替天然大骨料 自密实堆石 ， 可以满足工 程需要 ， 具有较高的技术可行性 。 并且， 由于再生大骨料表面微细裂纹的存在， 使得再生大 骨料 自密实堆石混凝土在均一整体性方 面较天然大 骨料 自密实堆石混凝土更优越。 参考 文献 ： 1 P O O N C ， C H A N D T h e u s e o f r e c y c l e d a g g e g at e i n c o n c r e t e i n H o n g - K o n g J R e s C o n s e r v e R e c y c l e ， 2 0 0 7 ， 5 0 ( 3 ) ： 2 9 3 - 3 0 5 【 2 赵筠启密实混凝土的研究和应用 J 】 混凝土， 2 0 0 3 ( 6 ) ： 9 - 1 7 3 陈会凡矿渣再生骨料混凝土力学性能研究叨混凝土， 2 0 1 2 ( 5 ) ： 91 9 3 【 4 辛建达 自密实堆石混凝土 I I I 复合型断裂性能试验研究 D 济南： 山东科技大学， 2 0 1 2 5 】5 金峰 ， 安雪晖 ， 石建军 ， 等 堆石混凝土及堆石混凝土大坝 水 利学报， 2 0 0 5 ， 3 6 ( 1 1 ) ： 1 3 4 7 1 3 5 2 作者简介： 联系地址 ： 联系电话： 王海超( 1 9 6 0 一 ) ， 男 ， 工学博士 ， 教授。 山东省青岛市黄岛区前湾港路 5 7 9 号 山东科技大学 ( 2 6 6 5 9 0 ) 1 5 6 9 81 49 5 8 7 【 1 3 C o m i t e E u r o I n t e rna t i o n a l d u B e t o n B u l l e t i n D i n f o r m a t i o n N o 2 1 3 2 1 4 C E B - F I P M o d e l C o d e 1 9 9 0 ( C o n c rt e S t r u c t u r e s ) L a u s a n n e ， M a y ， 1 9 93 1 4 1 8文辉 再生粗骨料混凝土梁的受弯性能试验研究【 D 】 杭州： 浙 江大学 ， 2 0 0 9 1 5 1 宋新伟 再生混凝土梁受弯性能试验研究 D 郑州 ： 郑州大学 ， 2 0 0 6 1 6 1 杨曦 再生混凝土梁正截面抗裂性能和裂缝宽度试验研究【 D 】 南 京 ： 南京航空航天大学， 2 0 0 8 1 7 J 过镇海， 时旭东 钢筋混凝土原理和分析 M】 E 京： 清华大学出 版社 ， 2 0 0 3： 2 3 9 2 5 6 作者简介： 王晓初( 1 9 6 7 一 ) ， 男， 教授， 博士， 主要从事新型混凝土 及地下工程研究。 联系地址： 辽宁省沈阳市大东区望花南街 2 1 号 沈阳大学辽宁 省环境岩土重点实验室( 1 1 0 0 4 4 ) 联系电话： 1 3 5 0 4 9 9 8 7 1 6 1 39