冻融环境下钢筋与再生混凝土粘结性能及界面损伤研究
2021-04-20牛建刚谢承斌
长江科学院院报 2021年4期
牛建刚,边 钰,许 尧,谢承斌
(内蒙古科技大学 土木工程学院,内蒙古 包头 014010)
1 研究背景
党的“十八大”以来,习近平总书记多次强调资源节约利用、发展绿色生产、建设美丽中国的理念。对于建筑业而言,每年多达4亿t的建筑垃圾已对生态环境造成巨大压力,建筑垃圾的处理也成为社会棘手问题。其中废弃混凝土块是建筑垃圾的重要组成成分[1],将其作为再生骨料应用于混凝土中是建筑业绿色可持续发展的方向。
再生混凝土存在孔隙大、杂质多、密度低、吸水率大等问题[2],在冻融循环作用下会导致混凝土劣化并使钢筋与再生混凝土间的粘结性能大幅退化,严重影响结构的安全性与耐久性[3-4]。为了改善北方寒冷地区再生混凝土结构的力学性能,需要对钢筋混凝土粘结滑移的破坏机理和影响因素进行深入研究。但针对既有文献的研究可以发现:每个学者在研究冻融环境下的粘结性能时,选取的试验参数离散型较大,得到的试验结论存在片面性。学者们采用的分析理论也不尽相同,较多学者利用损伤力学理论分析钢筋与再生混凝土之间的粘结退化过程[5];部分学者利用非平衡态热力学理论去分析再生混凝土粘结性能[6-7]。
综上所述,为深入研究冻融环境下钢筋与再生混凝土的粘结破坏机理,破解前人试验研究结论的局限性,本文从损伤力学的角度对其界面的几何损伤和能量损伤进行讨论分析,建立冻融环境下钢筋与再生混凝土的粘结滑移损伤本构关系,以期为寒冷地区再生混凝土结构的安全使用与耐久性设计提供理论指导。……
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