建筑垃圾废砖再生粗骨料混凝土及预制墙板受力性能研究

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1、Athesis(dissertation)submittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofDoctorMechanicalPropertyofRecycledCoarseAggregateConcreteandPrecastedWallslabMembersmadewithConstructionWasteofBrickClayByYanZhangSupervisor：Prof．Li．XinLiuMajor：StructuralEngineeringSept2014llllllllrlldllllffllllllllllllllJmlllllll

2、lY2829866学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：日期：多D／仁年。尹月／占日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编

3、入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：诰龚日期：多o，，够年p弓月，‘日摘要摘要我国仍处于大规模的基本建设时期，新建工程和拆除旧有建筑产生了大量建筑垃圾，目前对建筑垃圾的处置方式主要是填埋与堆放，资源化再利用的比率很低，建筑垃圾大量填埋与堆放不仅侵占破坏土地，还严重污染环境。我国城乡大量的旧建筑物以砌体结构或混合结构为主，建筑垃圾中废砖所占的比例很大，但当前对废砖再生利用的研究较少。本文针对急待解决的大

4、量废砖建筑垃圾的再生利用问题，开展建筑垃圾废砖再生粗骨料混凝土及预制墙板受力性能研究，力求将大量废砖建筑垃圾开发为一种新型墙体材料。论文的研究内容对促进建筑垃圾的综合利用，节约资源、保护环境具有重要意义，研究成果可供废砖再生粗骨料混凝土预制墙板的工程应用参考，对其他建筑垃圾的再生利用也有借鉴作用。论文研究工作得到了河南省新型墙材改革基金的资助。论文在对废砖再生粗骨料和建筑垃圾再生细骨料的物理力学性能、废砖再生混凝土的配合比和物理力学性能试验研究的基础上，采用大粒径废砖再生粗骨料、废混凝土再生细骨料制作了再生混凝土预制墙板，进行了这种新型墙板在竖向荷载、平面外荷载和水平低周往复荷载作用下

5、的受力性能试验，并进行了数值分析。根据研究结果并参考国内外有关资料，提出了工程应用的建议。论文的主要工作和成果有：1．采用废弃粘土砖经轻微破碎获得大粒径粗骨料，对废砖再生粗骨料和废混凝土再生细骨料的颗粒级配、表观密度、堆积密度、空隙率、吸水率、压碎指标等物理力学性能进行了较为系统的试验和分析，并与天然骨料进行比较。结果表明建筑垃圾废砖再生粗骨料强度较低，不适用于配制对强度要求较高的普通混凝土，但可用于配制对强度要求不高的墙板类构件或其他墙体材料的混凝土；废混凝土再生细骨料除吸水率较大外其他性能与天然砂相近，采取一定措施后可替代天然砂配制混凝土。2．采用100％大粒径废砖再生粗骨料和10

6、0％废混凝土再生细骨料配置再生混凝土，根据废砖再生粗骨料吸水率大、吸水速度快的特点，采用预先添加附加水、二次搅拌的方法获得拌合物具有较好工作性能、强度等级可达到CIO～C20的废砖再生混凝土；根据试验结果，给出了立方体抗压强度随净水胶比变化的关系摘要式。对废砖再生粗骨料混凝土的抗压强度、弹性模量以及收缩变形、碳化等物理力学性能进行了试验研究，提出了废砖再生粗骨料混凝土弹性模量计算公式和力学性能建议指标，为墙板计算分析和工程应用提供了参考依据。3．制作了边缘构件为普通混凝土、芯部为大粒径废砖再生粗骨料混凝土组成的预制墙板，进行墙板在竖向荷载和平面外荷载作用下的受力性能试验和分析。结果表明

7、在平面内竖向荷载作用下，边缘构件的普通混凝土和墙板芯部的废砖再生粗骨料混凝土能共同受力，二种混凝土的强度均能较好发挥，建立了废砖再生粗骨料混凝土预制墙板轴向受压承载力的计算公式，公式的计算结果有较大安全储备并可保证墙板在正常使用极限状态下不出现裂缝；在大于可能承受的最大风荷载的平面外均布荷载作用下，墙板侧向挠度很小且未产生裂缝，在保证上、下两端可靠连接的基础上可不进行专门的抗风验算；基于弹性薄板理论和弹性支承边界条件，推导出废砖再生粗骨料混凝土