再生塑料改性混凝土力学性能研究及数值模拟

再生混凝土力学性能研究现状与挑战目录一、再生混凝土概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.定义与分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.再生混凝土的应用现状及前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3二、再生混凝土力学性能研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.国内外研究概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 1.1 国内研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61.2 国外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72.再生混凝土力学性能的试验方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.1 常规力学性能测试方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.2 新型力学性能测试技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11三、再生混凝土力学性能研究的关键挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．121.材料性能的不确定性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 1.1 原材料质量与波动的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．141.2 再生骨料性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．152.结构性能的不稳定性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 2.1 再生混凝土结构的耐久性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．172.2 再生混凝土结构的抗震性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．183.应用领域的局限性与工程实践的挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．193.1 应用领域的局限性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．203.2 工程实践中的挑战与问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21四、再生混凝土力学性能的提升策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．221.优化再生骨料制备技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．242.改进再生混凝土配合比设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．253.加强再生混凝土结构的耐久性评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26五、未来发展趋势与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．281.深入研究再生骨料性能及机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．292.开发高性能再生混凝土及其制品．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．303.推动再生混凝土在工程实践中的广泛应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31六、结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32一、再生混凝土概述随着城市化进程的加速和基础设施建设的不断推进，混凝土作为重要的建筑材料，其消耗量与日俱增。

再生混凝土基本物理力学性能试验再研究与分析王玲娟;江昔平【摘要】With the aid of experiment,a variety of physical properties of the recycled aggregates were studied in this article,and it also analyzed the reasons which lead to the difference between recycled aggregate and natural aggregate. In addition,the basic mechanical performance of recy-cled concrete was also researched in this article. Through compared with the natural concrete,it came to a conclusion that the natural aggregate can be partially replaced by the recycled aggregates to make concrete meeting the strength requirements,to achieve the goal saving aggregate re-sources and reusing the wastes.%通过实验，对再生骨料的物理性能做了研究，分析了其与天然骨料产生差别的原因，并对再生混凝土的基本力学性能进行了再研究，与天然混凝土作对比后，指出配制混凝土时天然骨料可被再生骨料部分取代配得满足强度要求的混凝土材料，达到节约骨料资源，废物再利用的目的。

【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2014(000)033【总页数】2页(P106-106,107)【关键词】再生混凝土;再生骨料;物理性能;力学性能【作者】王玲娟;江昔平【作者单位】安徽理工大学土木建筑学院，安徽淮南 232001;安徽理工大学土木建筑学院，安徽淮南 232001【正文语种】中文【中图分类】TU528新中国成立以来我国的土木工程建设一直保持着迅猛发展的势头，从来没有停过。

再生混凝土力学性能试验研究再生混凝土是一种利用废弃材料或再生骨料替代传统骨料制备的混凝土。

随着环境保护意识的增强和可持续发展的要求，再生混凝土的研究和应用受到了广泛关注。

再生混凝土的力学性能是其应用的重要指标之一，因此进行再生混凝土力学性能试验研究十分必要。

一、抗压强度试验抗压强度试验是评价混凝土强度的重要指标。

进行再生混凝土抗压强度试验时，需要按照相关规范的要求制备试件，通常为立方体或圆柱体试件。

然后在试验机上施加逐渐增加的垂直压力，记录载荷与变形的关系，并测得其最大承载能力。

二、抗拉强度试验抗拉强度试验是评价混凝土抗拉能力的指标。

由于混凝土的抗拉强度较低，因此在试验中通常采用间接的方法，如钢筋拉伸试验或三点弯曲试验。

通过在试验机上施加拉力或弯矩，得到混凝土的抗拉强度。

三、抗剪强度试验抗剪强度试验是评价混凝土抗剪性能的指标。

常用的试验方法有直剪试验和倾斜剪试验。

通过施加剪切力，在试验机中观察其破坏模式和测量抗剪强度。

四、抗冻性试验抗冻性试验是评价混凝土在冻融循环过程中的性能的指标。

常用的试验方法有水冻融试验和氯盐冻融试验。

通过在设定的温度和湿度条件下进行冻融循环，观察混凝土的破坏情况以及测量抗冻性。

五、耐久性试验耐久性试验是评价混凝土在长期使用过程中能否满足要求的指标。

包括耐化学腐蚀性试验、抗硫酸盐侵蚀试验、抗氯离子渗透性试验等。

通过模拟混凝土在特定环境下的腐蚀作用，观察其性能变化以及测量相应的指标。

六、微观结构分析为了更全面地了解再生混凝土的性能，还可以通过扫描电镜、X射线衍射、红外光谱等技术对其微观结构进行分析。

这些分析方法可以提供混凝土中骨料分布、孔隙结构以及水泥胶石的化学组成等信息。

总之，再生混凝土的力学性能试验研究十分关键，可以评价其抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、抗冻性、耐久性等指标，并通过微观结构分析进一步了解其性能变化机理，为再生混凝土的应用提供科学依据。

再生混凝土力学性能试验研究近年来，再生混凝土已经成为重要的建筑材料，被广泛应用于建筑结构中。

然而，由于其特殊的性质，再生混凝土的力学性能仍然是不确定的。

因此，有必要研究再生混凝土的力学性能，为工程实践中的应用提供科学依据。

首先，在再生混凝土力学性能试验过程中，主要研究再生混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量和延性系数等试验指标。

其中，抗压强度和抗拉强度是衡量材料抗拉和抗压性能的重要参数，弹性模量反映材料松散程度，而延性系数可以提供混凝土的变形能力。

其次，再生混凝土表观密度、水泥用量、外加剂用量以及水灰比等参数，都将影响再生混凝土力学性能。

为了了解这些参数对再生混凝土力学性能的影响，试验中还需考虑这些参数，研究再生混凝土的力学性能变化。

此外，再生混凝土的力学性能也受外界环境因素的影响，包括温度、湿度和湿度等。

除了考虑参数和环境因素外，在再生混凝土力学性能试验中还要考虑配合比、混凝土类型、附加物等，以全面考虑影响力学性能的所有因素。

综上所述，再生混凝土力学性能的研究需要考虑混凝土的参数、配合比、混凝土类型、外界环境因素等，同时进行试验，从而确定再生混凝土的力学性能。

通过实验，研究人员发现，再生混凝土的力学性能表现出很高的稳定性，抗压强度和抗拉强度也表现较好。

同时，通过改变参数和环境因素，可以改善再生混凝土的力学性能。

上述研究表明，再生混凝土作为建筑材料具有较高的力学性能，且可以在不同的参数和环境条件下调整这些参数以获得更好的性能。

因此，再生混凝土可以广泛用于建筑行业，为建筑工程提供安全可靠的材料。

总之，再生混凝土的力学性能研究具有重要的意义。

通过研究再生混凝土的参数和环境因素，可以获得再生混凝土的最佳参数和更高的性能，从而使用再生混凝土的抗压强度和抗拉强度更高，使建筑物力学性能更加可靠。

以上是本文关于再生混凝土力学性能试验研究的论述，希望对读者有所帮助。

再生混凝土力学性能试验研究随着建筑行业绿色环保发展要求的日益提升，再生混凝土作为新一代建筑材料在建筑行业中受到越来越多的重视,并取得了良好的发展。

再生混凝土是一种由再生砂、粉煤灰、矿渣、矿灰和细水泥等组成的新型混凝土。

与传统的混凝土相比，再生混凝土具有更佳的绿色环保、质量可靠和经济性的特点，是一种具有良好发展前景的建筑材料。

然而，再生混凝土具有较低的力学性能，并且受环境温度和湿度的影响较大，因此研究其力学性能非常必要且具有重要意义。

针对再生混凝土的力学性能，本研究根据国家规定，通过试验研究其力学性能，以研究是否符合国家相关规定的要求。

为了更加准确的研究其力学性能，使用了标准试件进行力学性能的试验，包括抗压强度、抗折强度和抗弯强度等。

试验结果表明，再生混凝土的抗压强度平均值为15.4MPa，抗折强度平均值为2.3MPa，抗弯强度平均值为17.5MPa，均大于国家规定的要求值。

考虑到试件厚度、施工厚度、湿度、气候等影响，各项指标仍有较大的变化。

另外，研究还提出相关对策，以提高再生混凝土的力学性能，如添加合理的添加剂，改变混凝土的配合比，降低影响再生混凝土力学性能的气候条件，进行有效的验收管理等。

同时，本文还基于现有的再生混凝土力学性能研究结果，对再生混凝土的应用范围进行了分析，指出其可以广泛应用于建筑行业，如加气混凝土、砌块、面层混凝土等。

经过上述研究，再生混凝土具有较高的力学性能，并可大大减少建筑行业对环境的污染。

但是还应不断改进其力学性能，拓展其应用范围，以应对未来建筑行业的发展要求。

综上所述，本次研究为再生混凝土的力学性能的研究奠定了基础，以促进建筑行业的绿色环保发展，使其成为一种可持续发展的建筑材料，为未来全面发展和繁荣做出贡献。

再生混凝土的正交试验及力学性能研究摘要再生混凝土技术正日益受到人们的重视，作为一种绿色混凝土资源，其可以实现环境与资源的可持续发展。

近几年来，再生混凝土在工程中的应用愈加广泛。

但是，与普通混凝土相比，再生混凝土在性能和结构等方面的指标相对较低，在一定程度上阻碍了再生混凝土在建筑工程中的普及和应用。

因此，对再生混凝土技术开展研究是十分必要的。

本文主要针对再生混凝土的正交实验进行全新的设计，并最终给出正交试验的结果分析。

1 正交试验的基本概念及其原理1.1 正交试验的基本概念再生混凝土的正交试验设计是一种统计学对比的方法，其主要利用正交表对各种因素进行安排与分析。

通过对试验因素中的所有水平组合进行筛选，选出其中具有代表性的部分组合数据进行试验；并通过分析筛选出的部分试验结果来推断出试验的整体情况，最终选出各种因素中的最优的水平组合，为再生混凝土的生产提供重要科学依据。

通过全面试验方法也可以对各种因素的效应以及各因素之间的交互作用进行分析，但在试验中的水平组合数一般为海量级，工作任务繁重。

如果试验最终目的是为了寻求最优的水平组合，那么完全可以利用正交表方法来设计和安排试验。

3.3.3 正交试验的基本原理正交试验主要利用正交表的方法对试验进行设计，从局部推断出整体的实验方向。

正交试验的最大特点是其实验的效率高，其能够在最短的时间内获取实验需求的结果。

影响试验结果的因素众多，通过数据对比与统计分析，能够得到影响试验最终结果的关键因素及影响程度的大小。

在因素变化范围内，正交表可以均衡抽样，这就保证了每次试验结果都具有代表性，保证实验的科学性。

正交表均衡分散的特点使我们能通过较少的实验次数获得更佳的试验目的。

本次试验中的试验因素选择了减水剂掺入量、再生骨料取代量、粉煤灰掺入量，因为这3个参数对再生混凝土的影响较大，其中针对每个因素选择3个水平进行9次正交试验即可达到是实验目的，若采用全面试验方法试验，则最少需要进行实验27次。

再生混凝土力学性能试验研究混凝土因其优良的力学性能、经济性、可靠性和环境友好等特点，已经成为建筑和土木工程中使用最为普遍的建筑材料之一。

随着建筑材料的发展，混凝土不断被改进，以满足不同的设计要求。

目前，最新发展的混凝土类型是再生混凝土，它使用可再利用的成分来取代常规混凝土中的矿物介质，以减少对自然资源的消耗。

再生混凝土的生产需要大量的钢筋和有机绑扎剂。

钢筋在混凝土中起到了支撑作用，而有机绑扎剂是混凝土活性体系中最重要的组成部分之一，它可以改善混凝土的附着性、均匀性和抗裂性。

此外，再生混凝土中还会添加一些可再生材料，如废晒木、碎石等，以缓解环境负担。

再生混凝土的力学性能将直接关系到建筑物的稳定性和使用寿命。

因此，对混凝土及其各种性能的测定是混凝土工程的基本要求。

为了研究再生混凝土的力学性能，本研究对再生混凝土进行了力学性能测试，包括抗压强度、抗折强度、抗冻性和抗渗性。

实验原理是将试件放入不同的条件下，然后进行拉力、拉力、剪切和磨粒试验，评估再生混凝土的性能。

实验结果表明，再生混凝土的抗压强度和抗折强度比传统混凝土要低，而抗冻性和抗渗性较高。

抗压测定结果表明，再生混凝土的抗压强度从1.12 MPa2.45 MPa，中值为1.77 MPa。

抗折试验的结果表明，再生混凝土的抗折强度在0.18 MPa至1.03 MPa之间，中值为0.59 MPa。

再生混凝土的抗冻性测试结果表明其19次冻融循环中破坏的平均水灰比为14.05%，而抗渗试验中，通过真空低压模拟测试，证实再生混凝土具有良好的抗水渗性能。

本研究结果表明，再生混凝土的力学性能较传统混凝土低，但是其抗冻性和抗渗性更好。

与传统混凝土相比，再生混凝土的环境效益更好。

但是在实际使用中，还需要进一步的研究，以确定再生混凝土的适用范围，以及通过添加外加剂和增强材料来提高其力学性能。

总而言之，本研究表明再生混凝土可以作为节能减排建设材料，但在实际使用中还需要更多的研究，确定其合理的应用范围。

再生骨料混凝土级配对强度的影响研究与数值模拟的开题
报告
题目：再生骨料混凝土级配对强度的影响研究与数值模拟
一、研究背景
随着城市化进程的加快，建筑垃圾的产生量越来越大。

而建筑垃圾中的混凝土是一种可以循环再利用的资源。

在建筑垃圾中回收利用混凝土不仅有利于减少资源浪费
和环境污染，还可以降低建筑成本。

因此，研究再生骨料混凝土的力学性能，特别是
对其强度影响的相关因素进行研究具有重要意义。

二、研究目的
本研究旨在探究再生骨料混凝土的级配对其强度的影响规律，找到最佳的配合比，提高该材料的力学性能。

三、研究内容和方法
1.再生骨料混凝土的材料性质及级配设计。

2.制备再生骨料混凝土试件，测定不同级配的混凝土试样强度指标。

3.进行数值模拟，在不同层次上对混凝土内部结构进行探讨。

4.对试验结果和数值模拟结果进行分析，阐明级配对再生骨料混凝土强度的影响规律。

五、研究意义
本研究结果将有助于优化再生骨料混凝土的配合比，提高其力学性能并推广应用。

同时，对于更好地利用建筑垃圾中的混凝土资源也有积极的促进作用。

再生混凝土的力学性能与耐久性研究一、引言再生混凝土是指在混凝土生产过程中，再利用废弃混凝土碎石等资源，通过再次加工制成的混凝土。

再生混凝土具有可持续性、经济性和环保性等优点，因此在建筑工程中得到了广泛应用。

然而，在应用过程中，再生混凝土的力学性能和耐久性面临着诸多挑战，需要进行深入研究。

二、再生混凝土的力学性能研究2.1 抗压强度再生混凝土的抗压强度是衡量其力学性能的重要指标之一。

研究表明，再生混凝土的抗压强度与再生混凝土中粗骨料的种类、用量、配合比、混凝土强度等因素有关。

其中，粗骨料的种类和用量是影响再生混凝土抗压强度的主要因素。

随着再生混凝土中粗骨料的用量增加，其抗压强度逐渐下降，但当粗骨料用量达到一定程度时，抗压强度开始上升。

2.2 抗拉强度再生混凝土的抗拉强度是指混凝土在拉伸状态下能承受的最大应力。

研究表明，再生混凝土的抗拉强度与再生混凝土中细骨料的种类、用量、配合比、混凝土强度等因素有关。

其中，细骨料的种类和用量是影响再生混凝土抗拉强度的主要因素。

随着再生混凝土中细骨料的用量增加，其抗拉强度逐渐下降，但当细骨料用量达到一定程度时，抗拉强度开始上升。

2.3 压缩弹性模量再生混凝土的压缩弹性模量是指混凝土在受力状态下变形量与应力之比。

研究表明，再生混凝土的压缩弹性模量与再生混凝土中粗骨料和细骨料的种类、用量、配合比、混凝土强度等因素有关。

其中，粗骨料和细骨料的种类和用量是影响再生混凝土压缩弹性模量的主要因素。

随着再生混凝土中粗骨料和细骨料的用量增加，其压缩弹性模量逐渐下降，但当粗骨料和细骨料用量达到一定程度时，压缩弹性模量开始上升。

三、再生混凝土的耐久性研究3.1 抗冻性再生混凝土的抗冻性是指混凝土在低温环境下能否承受冻融循环的能力。

研究表明，再生混凝土的抗冻性与再生混凝土中粗骨料和细骨料的种类、用量、配合比、混凝土强度等因素有关。

其中，粗骨料和细骨料的种类和用量是影响再生混凝土抗冻性的主要因素。

2021年第6期（总第402期）再生混凝土力学性能的试验研究张婷（广东理工学院，广东肇庆526000）摘要：随着城市化建设的发展，混凝土的消耗量越来越多，建筑固弃物也急剧增加。

从土地资源、环境污染、社会效益、经济效益等问题考虑，国家提倡可持续发展和绿色环保的理念，再生混凝土的应用是未来城市建设发展的趋势。

再生混凝土是新型的绿色建筑材料，再生混凝土配合比、破碎工艺、矿物掺合料等因素影响了再生混凝土的强度，其中再生混凝土骨料（RCA)极大的影响材料性能，从再生混凝土骨料（RCA)配合比入手进行再生混凝土的力学性能研究。

关键词：再生混凝土；配合比；再生粗骨料取代率；力学性能Experimental study on mechanical properties of recycled concreteZHANG TingAbstract:With the development of urbanization,the consumption of concrete is more and more,and the building solid wastes are also increasing sharply.From the land resources,environmental pollution,social benefits,economic benefits and other issues into consideration,the country advocates the concept of sustainable development and green environmental protection,the appli⁃cation of recycled concrete is the future trend of urban construction and development.Recycled concrete is the new green build⁃ing materials,the recycled concrete mixture ratio,crushing technology,mineral admixtures such as factors affecting the strength of recycled concrete,the recycled concrete aggregate (RCA)great impact on material performance,from the perspective of the re⁃cycled concrete aggregate (RCA)mixture for mechanical properties of recycled concrete research.Key Words ：recycled concrete,mixture ratio,replacement rate of reclaimed coarse aggregate,mechanical property 我们国家现在正大力发展建设，在发展建设的同时又产生了一些问题。

再生混凝土力学性能的应变率敏感性数值模拟李龙;肖建庄;黄凯文【摘要】A finite element model based on the modeled recycled aggregate concrete with nine aggregates is established.The strain-rate sensitivity of mechanical properties of recycled aggregate concrete (RAC) and the influence of the strain-rate sensitivity of each meso-phase material on it are studied.The effects of the recycled coarse aggregate (RCA) replacement ratio and the strength of new mortar or old mortar on the overall strain-rate sensitivity of RAC are discussed.The simulation results show that the finite element model can simulate the strain-rate sensitivity of RAC well.The peak stress and elastic modulus of RAC increase almost linearly with the increase of strain-rate, and the increasing rate of elastic modulus is more pared with aggregate and interfacial transition zone, the strain-rate sensitivity of RAC is mainly influenced by the strain-rate sensitivity of mortar in RAC.When the RCA replacement ratio increases or the strength of new mortar or old mortar decreases, the strain-rate sensitivity of elastic modulus of RAC increases, but the influences of these factors on the strain-rate sensitivity of peak stress of RAC are different.%基于九骨料模型再生混凝土建立了有限元模型,研究了再生混凝土力学性能的应变率敏感性以及细观相材料应变率敏感性对其的影响,并讨论了再生粗骨料取代率和新、老砂浆强度对再生混凝土应变率敏感性的影响.结果表明,该有限元模型能较好地模拟再生混凝土力学性能的应变率敏感性;再生混凝土峰值应力和弹性模量随着应变率的增大近乎线性增大,且弹性模量呈现更加均匀的增长趋势;相比骨料和界面过渡区,砂浆的应变率敏感性对再生混凝土整体应变率敏感性起主导作用;再生粗骨料取代率增大或新、老砂浆强度降低时,再生混凝土的弹性模量应变率敏感性增大,但它们对再生混凝土峰值应力应变率敏感性的影响有所不同.【期刊名称】《东南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(047)004【总页数】9页(P776-784)【关键词】再生混凝土;力学性能;应变率敏感性;数值模拟;再生粗骨料取代率【作者】李龙;肖建庄;黄凯文【作者单位】同济大学土木工程学院, 上海 200092;香港理工大学建设与环境学院, 香港999000;同济大学土木工程学院, 上海 200092;同济大学土木工程学院, 上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU528.59再生混凝土技术被认为是解决废混凝土问题的最有效措施之一．近年来，国内外大量学者对其进行了研究．许多研究表明,再生混凝土的强度和弹性模量等力学性能指标要低于相同水灰比的普通混凝土[1-3]．Xiao等[4]总结了过去15年国内学者对再生混凝土的研究工作,包括再生混凝土的细微观性能、力学性能、耐久性能以及结构性能．然而,目前学者对再生混凝土力学性能的研究基本还局限于静态力学性能的范围,其动态力学性能方面的研究较少．而工程结构在其生命周期内均有可能遭受地震、冲击等动荷载的作用,因此研究再生混凝土的动态力学性能对其在工程结构中的应用非常重要．混凝土是一种应变率敏感性(简称率敏感性)材料,其强度和变形等性质均随应变率的变化而变化．1917年,Abrams[5]发现混凝土的抗压强度存在率敏感性，之后人们对混凝土不同应变率下的动态力学性能进行了广泛的研究．1991年,Bischoff等[6]对过去大量研究者对混凝土动态受压性能的工作进行了综述．1998年,Malvar等[7]总结了应变率对混凝土受拉性能影响的研究成果．然而,目前仅有少量再生混凝土动态力学性能相关的研究工作．例如,Lu等[8]对再生混凝土的冲击性能进行了初步研究;Rao等[9]对不同再生骨料取代率下的再生混凝土梁的冲击性能进行了研究;Xiao等[10-11]对再生混凝土在中低应变率以及高应变率下的动态力学性能进行了试验研究;肖建庄等[12]基于九骨料模型再生混凝土试件对再生混凝土的动态力学性能进行了试验研究．因此,有必要对再生混凝土动态力学性能进行更深入的研究．本文在文献[12]试验研究的基础上,基于九骨料模型再生混凝土建立了有限元模型,对再生混凝土力学性能的率敏感性进行了数值模拟以及变参数分析．1.1 几何模型该模拟中再生混凝土试件采用平面几何模型,其与文献[12]中的九骨料模型再生混凝土试件的平面尺寸相同．该模型由五相材料构成,即天然骨料、老砂浆、新砂浆、老界面过渡区以及新界面过渡区,如图1所示．过去大量研究表明,界面过渡区尺寸非常小．随着纳米压痕技术的出现,目前已可以直接测量界面过渡区的微观力学特征．Xiao等[13]研究表明,老界面过渡区和新界面过渡区的厚度分别约为50和60 μm．因此,本模拟中老界面过渡区和新界面过渡区的厚度分别设置为50和60 μm,沿径向仅划分为2个单元，并且均采用4节点平面应力缩减积分单元(CPS4R)．采取扫掠方式划分网格,划分好的网格如图2所示．1.2 材料参数1.2.1 天然骨料材料参数文献[12]研究表明,在各应变率下均未出现天然粗骨料开裂或者破坏的现象．因此,本文假定天然骨料在加载过程中始终处于弹性阶段,在该模拟中定义其为各向同性线弹性材料．花岗岩也是率敏感性材料,但相比砂浆和混凝土其率敏感性较低[14]．因此本文考虑骨料具有率敏感性,通过提高天然骨料的弹性模量来考虑其率敏感性,应变率每提高一级,设定天然骨料的弹性模量增加2.5%．本模拟中天然骨料的准静态弹性模量取70 GPa[15],泊松比均取0.16．1.2.2 砂浆和界面过渡区材料参数在本模拟中,砂浆和界面过渡区的本构关系均采用ABAQUS中的混凝土损伤塑性模型．采用该模型进行计算时,需要用户输入材料的受拉应力-开裂应变关系、受压应力-非弹性应变关系、材料受拉损伤因子-开裂应变关系和受压损伤因子-非弹性应变关系．本文结合《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)给出的应力-应变关系来确定具体参数．对于单轴受拉应力-应变关系,假定在达到破坏应力之前为线弹性,取峰值点的割线模量作为初始弹性模量Et．而非弹性阶段的应力-应变关系采用规范推荐的公式．因此单轴受拉应力-应变关系按下式确定:式中,σt为受拉应力;εt为受拉应变;αt为单轴受拉应力-应变关系曲线下降段参数值;ft为单轴抗拉强度代表值;εtp为受拉峰值应变．对于单轴受压应力-应变关系,假定应力小于峰值应力的1/2时应力-应变曲线为线弹性,混凝土的初始切线弹性模量为Ec．强化段和软化段应力-应变关系采用规范推荐的公式．因此,单轴受压应力-应变关系按下式确定:式中,σc为受压应力;εc为受压应变;αc为单轴受压应力-应变关系曲线下降段参数值; fc为单轴抗压强度代表值;εcp为受压峰值应变．在ABAQUS软件中的混凝土损伤塑性模型中,受拉损伤因子-开裂应变关系和受压损伤因子-非弹性应变关系可分别按下式确定:式中,dt和dc分别为受拉和受压损伤因子;ηc为受压塑性应变占非弹性应变的比例;ηt为受拉塑性应变占开裂应变的比例．本模拟中,M30砂浆在各应变率下的峰值应力是根据文献[12]中模型砂浆M30的峰值应力与应变率关系拟合曲线来确定的．本文假定随应变率的增大,M30砂浆的弹性模量与峰值应力的增幅相同．由于缺乏砂浆抗拉强度的试验数据,砂浆的抗拉强度均取为抗压强度的1/10．砂浆的受压本构曲线下降段参数αc根据规范获得,受拉本构曲线下降段参数αt均取2．在各应变率下,砂浆的其他材料参数(如εcp,ηc,εtp和ηt)均采用相同的数值．本模拟中,M30砂浆在各应变率下的各材料参数的取值如表1所示,在各应变率下的单轴受拉和单轴受压应力-应变曲线如图3所示．Xiao等[13]研究表明界面过渡区的弹性模量和强度约为对应砂浆的80%～85%,并且可采用与砂浆相似的本构模型．因此,界面过渡区的本构模型也采用混凝土损伤塑性模型,界面过渡区的抗压强度、抗拉强度和弹性模量均取为对应砂浆的0.8倍．其他参数的取值方法与砂浆一致．1.3 加载与求解本模拟采用ABAQUS/Explicit显式求解器求解．在试件顶部定义均匀分布位移荷载,通过位移控制模式加载．为得到完整的应力-应变曲线,本文设定Y向位移为0.9 mm时结束加载,对应的应变为6.0×10-3．底部所有节点Y向自由度限制,X向自由度和转动自由度不作限制．对底面各单元节点反力求和即为整个试件受力,除以受力面积即可得到试件的应力;顶面各节点位移即为整个试件的位移,除以试件高度即可得到试件的应变,如此可得到整个试件的应力-应变曲线．在本模拟中,MRAC30-30代表新老砂浆均采用M30的再生混凝土,用于与试验中MRAC30试件进行对比．将本模拟得到的MRAC30-30在各应变率下的应力-应变曲线与试验中同应变率且峰值应力相近的应力-应变曲线进行对比,如图4所示．结果表明,在各应变率下,本模拟得到的应力-应变曲线的上升段与试验结果吻合较好,而不同之处在于模拟得到的应力-应变曲线下降段的下降趋势比试验结果更陡,其可能原因如下:该模拟中新老砂浆、新老界面过渡区的应力-应变曲线的下降段参数均取为相同强度混凝土的下降段参数,但由于骨料取为线弹性材料,超过峰值荷载后荷载下降时,骨料会回弹,使整体变形相对较小,从而使得模型试件(即新老砂浆、新老界面过渡区与骨料构成的整体)在下降段的下降趋势比实际的混凝土材料更陡．因此,在采用该有限元模型进行模拟时,新老砂浆、新老界面应力-应变曲线的下降段参数值应高于相同强度混凝土的下降段参数值,然而其取值方法还有待进一步研究．虽然应力-应变曲线的下降段与试验结果有所差异,但它并不影响对再生混凝土力学性能率敏感性的分析,因为主要力学性能指标均可以通过应力-应变曲线上升段获得．下面将通过对比试验和模拟结果中峰值应力、弹性模量以及峰值应变随应变率变化的情况,来说明采用该有限元模型研究再生混凝土力学性能率敏感性的可靠性．图5比较了试验和模拟结果中各力学指标与应变率的关系．由图可见,模拟结果中峰值应力、弹性模量及峰值应变与试验结果的均值差别不大,并且模拟和试验结果中峰值应力、弹性模量以及峰值应变随应变率的增大呈现较为一致的变化规律,即峰值应力和弹性模量随应变率的增大而增大,峰值应变随应变率的增大总体上呈现上下波动的趋势．而模拟和试验结果的差异主要来自试验结果的离散性．在模拟结果中,细观相材料都是均匀、确定的,消除了离散性,从而使得峰值应力和弹性模量随应变率的增大而增加更为均匀,峰值应变的波动幅度也较小．因此,可以认为该有限元模型能较好地模拟再生混凝土力学性能的率敏感性．本文中材料的率敏感性是通过峰值应力动态增长因子(Df)和弹性模量动态增长因子(DE)随应变率的增大而变化的趋势来表征的．Df和DE分别代表动荷载下的峰值应力和弹性模量与准静态荷载下的峰值应力和弹性模量的比值．模拟结果表明,MRAC30-30的率敏感性高于骨料的率敏感性,低于砂浆和界面过渡区的率敏感性．事实上,MRAC30-30的率敏感性可视作是细观各相材料的率敏感性的加权平均值,各相材料所占的权重有所不同．为了探讨细观相材料对再生混凝土整体率敏感性的影响,下面将通过分别仅考虑骨料、砂浆和界面过渡区的率敏感性来研究其对再生混凝土整体率敏感性的影响．3.1 对峰值应力率敏感性的影响分别仅考虑骨料、砂浆和界面过渡区的率敏感性时,再生混凝土的Df与应变率的关系如图6所示．结果表明,当仅考虑骨料的率敏感性时,再生混凝土的Df随应变率的增大几乎没有改变,说明骨料的率敏感性对整体峰值应力的率敏感性几乎没有影响,这是因为在各应变率下骨料均处于弹性阶段,对整体峰值应力的影响很小;当仅考虑界面过渡区的率敏感性时,再生混凝土的Df随应变率的增大有一定程度增大,说明其对整体峰值应力率敏感性有一定影响;当仅考虑砂浆的率敏感性时,再生混凝土的Df随应变率的增大显著增大,而且其增长速度接近考虑所有细观相材料率敏感性时的情况．总体而言,相对于骨料和界面过渡区,砂浆部分的率敏感性对再生混凝土整体的峰值应力率敏感性的影响起主导作用．3.2 对弹性模量率敏感性的影响分别仅考虑骨料、砂浆和界面过渡区的率敏感性时再生混凝土的DE与应变率的关系如图7所示．结果表明,当仅考虑骨料的率敏感性时,再生混凝土的DE随应变率的增大略有增长,说明骨料的率敏感性对整体弹性模量率敏感性有影响,但影响较小;当仅考虑界面过渡区的率敏感性时,再生混凝土的DE随应变率的增大仅有微小增长,其增长速度甚至小于只考虑骨料率敏感性的情况,说明界面过渡区的率敏感性对整体弹性模量率敏感性的影响很小,且远小于其对整体峰值应力率敏感性的影响程度;当仅考虑砂浆的率敏感性时,再生混凝土的DE随应变率的增大有显著增长,其增长速度接近考虑所有相材料率敏感性的情况,说明再生混凝土试件整体的弹性模量率敏感性主要受砂浆的率敏感性影响．为了研究再生粗骨料取代率(简称取代率)对再生混凝土率敏感性的影响,该模拟中考虑了5个取代率,即0,33%,55%,66%,100%．在本模拟中,所有材料参数均不发生改变,仅将MRAC30-30中的部分老砂浆和老界面过渡区的材料参数赋予骨料的材料参数,这就相当于将再生粗骨料替换成天然粗骨料．为了研究新、老砂浆强度对再生混凝土率敏感性的影响,本模拟设置了不同新砂浆的3种试件,即MRAC30-20,MRAC30-30和MRAC30-40,分别代表老砂浆为M30,新砂浆为M20,M30和M40的再生混凝土试件．设置了不同老砂浆的3种试件,即MRAC20-30,MRAC30-30和MRAC40-30,分别代表新砂浆为M30,老砂浆为M20,M30和M40的再生混凝土试件．M20,M30和M40的强度和弹性模量的比值均为0.75∶1∶1.25．考虑到混凝土类材料的强度越低,其率敏感性越显著的特征[16],本模拟设定应变率每增大一级,M20砂浆和M40砂浆的峰值应力以及弹性模量分别增加15%和5%．其他参数的变化方式与M30砂浆相同．4.1 取代率的影响4.1.1 取代率对峰值应力率敏感性的影响不同取代率下再生混凝土的Df随应变率的变化如图8所示．可以发现,取代率为0时,再生混凝土的Df相对较小;取代率为33%,55%,66%和100%时,再生混凝土的Df差别不明显,例如当应变率为10-1/s时,Df分别为1.360,1.366,1.358和1.354．这说明再生混凝土的峰值应力率敏感性并非随着取代率的增大而提高或者降低,即取代率对再生混凝土峰值应力率敏感性的影响没有明确的规律．4.1.2 取代率对弹性模量率敏感性的影响不同取代率下再生混凝土的DE随应变率的变化如图9所示．可发现,取代率越大,再生混凝土的DE增长越快,即再生混凝土弹性模量率敏感性越高．同时可发现,在各取代率下,随着应变率的增大,弹性模量的增长程度比峰值应力更加均匀．4.2 新砂浆强度的影响4.2.1 新砂浆强度对峰值应力率敏感性的影响不同新砂浆的再生混凝土的Df与应变率的关系如图10所示．可发现,新砂浆强度越高, 再生混凝土的Df增长越慢,即峰值应力率敏感性越低．4.2.2 新砂浆强度对弹性模量率敏感性的影响不同新砂浆的再生混凝土的DE与应变率的关系如图11所示．可发现,随着新砂浆强度的提高,再生混凝土的DE的增长速度越小,即弹性模量率敏感性越低．这与新砂浆强度对峰值应力率敏感性的影响一致．但相对峰值应力,弹性模量随着应变率的增大,其增长更加均匀．新砂浆强度改变时,再生混凝土的DE的增长速度的改变比Df的增长速度的改变更加均匀．4.3 老砂浆强度的影响4.3.1 老砂浆强度对峰值应力率敏感性的影响不同老砂浆的再生混凝土的峰值应力Df与应变率的关系如图12所示．可发现,尽管MRAC20-30中老砂浆的率敏感性大于MRAC30-30中老砂浆的率敏感性,但整体的峰值应力率敏感性却略小于MRAC30-30．这说明再生混凝土的峰值应力率敏感性并非随着老砂浆率敏感性的增大而增大．本文认为新老砂浆相对强度可能也会影响其整体率敏感性．4.3.2 老砂浆强度对弹性模量率敏感性的影响不同老砂浆的再生混凝土的DE与应变率的关系如图13所示．结果表明,老砂浆强度越高,再生混凝土的DE增长越慢,即其弹性模量率敏感性越小,该特征与老砂浆强度对峰值应力率敏感性的影响有所不同．4.3.3 新、老砂浆强度的影响对比图14和图15分别比较了改变新、老砂浆强度对再生混凝土试件的Df和DE的影响．由图可知,采用率敏感性较大的新砂浆时,再生混凝土DE的增长速度比采用率敏感性较大的老砂浆时更快,说明相对于老砂浆,新砂浆的率敏感性对整体弹性模量率敏感性的影响更加显著．然而,新、老砂浆对试件整体Df的影响程度孰重孰轻却没有一致的规律．总体而言,由于试件中新砂浆含量高于老砂浆,使得新砂浆对整体弹性模量率敏感性的影响程度更大,但是对整体峰值应力率敏感性的影响程度没有明确规律,这可能是因为影响试件整体峰值应力的因素比影响弹性模量的因素更复杂．再生混凝土的弹性模量反映的是其初始阶段的变形特征,它可视作各细观相材料弹性模量的加权平均值,权值由各细观相材料的体积分数决定．因此,体积分数大的砂浆对再生混凝土弹性模量率敏感性起主导作用,体积分数小的界面过渡区对其的影响非常小;取代率越大时,再生混凝土中砂浆含量越高,而砂浆的率敏感性大于骨料,从而使得再生混凝土整体弹性模量率敏感性越大;采用率敏感性较高的新、老砂浆,再生混凝土整体弹性模量率敏感性也较大．这也是各参数改变时DE呈现均匀增长的原因．根据李杰等[17]提出的混凝土随机本构模型,一个混凝土试件可简化为一个串并联弹簧系统,该系统由多个并联弹簧构成的损伤体串联而成．混凝土的强度由最弱损伤体单元的强度控制．因此,在再生混凝土试件中界面过渡区的体积分数虽小,但它们是试件整体的薄弱部位,决定着最弱损伤体单元的强度,所以界面过渡区的峰值应力提高时会对整体峰值应力有一定影响,故界面过渡区率敏感性对整体峰值应力率敏感性有一定影响．当混凝土试件的细观结构或各细观相材料的相对强度和变形能力发生变化时,混凝土试件的最弱损伤体单元也会发生变化,即它们会影响混凝土试件的整体强度．因此,当取代率增大时,虽然砂浆含量增大,但细观结构也在发生变化,使得再生混凝土试件峰值应力率敏感性与取代率并非呈现递增关系;虽然采用率敏感性较大的新、老砂浆,但此时细观相材料之间的相对强度也发生变化,从而使得再生混凝土试件峰值应力率敏感性并没有严格增大．1) 本文有限元模型可以较好地模拟再生混凝土的率敏感性,且模拟结果中也得到了与试验结果类似的规律:再生混凝土的峰值应力和弹性模量随着应变率的增大近乎线性增大,且弹性模量的增长更加均匀;峰值应变随应变率的增大没有明显变化．2) 砂浆部分的率敏感性对再生混凝土整体的峰值应力和弹性模量率敏感性影响起主要作用,而界面过渡区和骨料部分的率敏感性对其影响较小．3) 再生粗骨料取代率越大,再生混凝土弹性模量的率敏感性越大;再生粗骨料取代率为33%,55%,66%和100%的再生混凝土的峰值应力率敏感性差别不大,且均比普通混凝土高．4) 随着新、老砂浆强度降低,再生混凝土的弹性模量率敏感性增大;而峰值应力率敏感性随新砂浆强度的降低而增大,随老砂浆强度的降低并未呈现增大趋势．【相关文献】[1]Topçu B, engel S. 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50 | CHINA HOUSING FACILITIESCopyright©博看网 . All Rights Reserved.512015.11-12|指标如下：强度４２．５普硅水泥，２８ｄ抗压强度４８．７ＭＰａ，２８ｄ抗折强料为连续级配碎石，粒径５￣２５ｍｍ，２４ｈ吸水率０．７％，压碎指标９．６４％，。

细骨料为河砂，粒径５ｍｍ以内，表观密度２６１０ｋｇ／ｍ３。

再生粗骨料碎筛选而得，以混凝土为主，有部分碎砖块，连续级配５￣２５ｍｍ，２４ｈ度２５９０ｋｇ／ｍ３，压碎指标为１６．３％。

粉煤灰为火电厂Ⅱ级灰，细度为５％，烧失量为７．９％。

都采用普通混凝土的配合比设计方法，也就是采用《普通混凝土配合５－２０１１）进行设计，由水胶比、用水量和砂率三个参数确定单方混凝量，再根据质量法或体积法确定骨料用量。

ＲＡ取代天然骨料配制而成，表观密度波动较大，所以宜采用体积法而而且因ＲＡ吸水率较大，ＲＡＣ配合比设计不能机械地套用ＪＧＪ　５５中的预湿处理，预湿水量按取值（为ＲＡ的质量）［３］。

普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（ＧＢ／Ｔ　５００８０－２００２）规定进行，度检验评定标准》（ＧＢ／Ｔ　２０１０７－２０１０）要求进行。

强度等级一般不超过Ｃ４０，例如上海和北京的地方标准《再生混凝土Ｔ　Ｊ０８－２０１８－２００７）、《再生混凝土结构设计规程》（ＤＢ１１／Ｔ　８０３－度等级范围都是Ｃ１５￣Ｃ４０，所以本试验设计强度等级定为Ｃ３０。

ＲＡ代０％￣１００％，以２０％递增，０％作为基准混凝土。

由于ＲＡ吸水量大，，所以本试验考虑掺用粉煤灰进行优化，掺加比例为０％和２０％，０％粉煤灰优化的配比。

（ｋｇ／ｍ３）为：水泥３４２、天然骨料１２１４、砂６２５、水１６４。

试验坍强度为２９．４ＭＰａ，２８ｄ抗压强度为３７．２ＭＰａ。

ＲＡ取代天然粗骨料从度（ｍｍ）分别为６１、５６、４９、４５、４０；７ｄ抗压强度（ＭＰａ）分别为Copyright©博看网 . All Rights Reserved.52 | CHINA HOUSING FACILITIES ２６．６、２７．５、３０．５、３１．１、３６．５；２８ｄ抗压强度（ＭＰａ）分别为３５．９、３７．０、４０．５、４０．７、４２．３。

再生混凝土的性能及其改性研究共3篇再生混凝土的性能及其改性研究1再生混凝土是由回收再利用的混凝土碎料、填料和其他材料经过破碎、筛分、清洗和干燥等处理后制成的混凝土，其资源利用和环境保护效益显著，已成为现代特殊混凝土中的重要组成部分。

以下是再生混凝土的性能及其改性研究方面的介绍。

1.力学性能再生混凝土的力学性能取决于其含量、级配和颗粒形态等因素。

研究表明，再生混凝土的抗压强度和弯曲强度一般介于普通混凝土和高性能混凝土之间，但由于料石、裂缝和接口等缺陷的存在，其韧性和疲劳性能较差。

因此，在再生混凝土的生产和应用中，需要结合具体情况选择合适的配合比、砂率和掺合料等技术措施，以提高其力学性能和耐久性。

2.耐久性再生混凝土的耐久性对于建筑结构的长期稳定性和安全性有着重要的影响。

由于再生混凝土破碎后再次使用，其中的细沙和水泥石对于混凝土的性能贡献有限，而其中的石粒可能存在弱化、脱屑和氯化等问题，因此，其耐久性通常较普通混凝土和高性能混凝土略差。

为了提高再生混凝土的耐久性，需要采取合理的技术措施，例如控制水泥的用量、掺合适当的粉煤灰、硅灰、矿渣粉等掺合料、使用化学药剂控制混凝土内部氯离子含量等方法。

3.改性研究为了进一步提高再生混凝土的性能，学者们进行了广泛的改性研究。

其中，常见的方法包括：添加细沙、掺合适量的高强度、超高强度掺合料、添加纤维等措施。

例如，添加细沙可以改善再生混凝土颗粒分布和骨架结构，从而提高其力学性能和耐久性；掺合高强度掺合料可以提高胶结材料的强度和密实性，从而提高混凝土的性能；添加纤维可以改善再生混凝土的韧性和耐久性，防止其出现开裂等问题。

总之，再生混凝土在现代建筑领域中的应用前景广阔，但也需要在改善其力学性能和耐久性方面进行持续的技术探索和改进。

再生混凝土的性能及其改性研究2再生混凝土是指利用废弃混凝土、建筑垃圾等再加工成混凝土材料。

再生混凝土的性能和改性研究是目前混凝土领域的热点话题之一。

再生混凝土力学性能试验研究
近年来，随着社会对环境保护的重视和科技进步，再生混凝土的研究日益受到重视。

混凝土是建筑工程建设中使用最广泛的材料之一，而再生混凝土则具有环境友好、节约资源等优势，因此它越来越受到关注。

本文的主题是通过试验研究再生混凝土的力学性能，以期为研究再生混凝土的应用及发展提供技术参考。

首先，我们对再生混凝土的性质进行简要介绍。

再生混凝土与普通混凝土相比，具有新型骨料、环保低碳、可破坏性低以及再生利用和循环利用等特点，它利用工业废料、农作物废弃物等多种准备再生资源，替代或减少普通混凝土中的水泥，实现了对环境友好的混凝土制备。

其次，对再生混凝土的力学性能进行王室研究，充分考虑到再生资源的来源及组成，利用试验设备进行再生混凝土力学性能试验研究。

主要依据为国家标准《混凝土强度试验规程》（GB/T 50082002），具
体包括抗折试验、抗压试验、抗拉试验、仰拉试验等，以及对于流变性能的测试。

最后，根据试验研究结果，对再生混凝土的力学性能进行总结分析，以期得出有效可行的结论。

结论主要体现在：再生混凝土力学性能的表现比普通混凝土的表现要低，但在合理范围内；再生混凝土力学性能随着使用再生资源的比例的增加而增强。

再生混凝土具有良好的可抗折性能，抗压性能和抗拉性能较一般混凝土要低，但仍能满足建筑结构的要求。

以上便是本文关于《再生混凝土力学性能试验研究》的总结，本文从再生混凝土的基本概念出发，结合实际试验研究，总结了再生混凝土的力学性能，对再生混凝土的制备与应用具有重要的指导意义。

相信在研究人员的不断研究与改进下，再生混凝土的性能会进一步提高，让它更多的参与到建筑工程的建设中，为我们创造更加绿色环保的社会环境。