新型高强钢筋含铁尾矿粉末混凝土梁受弯性能试验研究与机理分析

     发布日期:2024-07-12    

成果完成人:刘宏波

成果完成时间:2022.12

成果完成人所在院系:土木工程学院

成果简介:

本课题针对普通钢筋强度低、普通混凝土综合性能较差,而导致材料利用率低、结构自重大等问题;针对混凝土所用天然砂日渐枯竭,国家严厉打击违法开采天然砂石的现实,采用HRB600新型高强钢筋取代普通强度钢筋,采用铁尾矿砂取代天然砂,采用含铁尾矿砂粉末混凝土取代普通混凝土。

应用HRB600新型高强钢筋并采用铁尾砂制备超高性能混凝士,设计并制作12根梁构件。通过试验分析不同配筋对其开裂性能、裂缝开展、抗弯刚度、承載能力、破坏形态等;建立精细化有限元模型,对受力性能进行模拟分析;对开裂性能、最大裂缝宽度、最大挠度、极限承載力等进行理论分析和机理研究;分析3种不同规范的计算公式,提出了极限承载力建议公式;通过分析声发射事件定位和声发射振铃计数、累计振铃计数~荷载关系曲线,研究其声发射信号特点。

成果应用:

本成果应用的意义在于:1)采用强度高、延性好的HRB600,大大减少钢筋用量,减少铁矿石、煤、水资源浪费,减少二氧化碳、污水和粉尘排放,减少钢筋制造、加工、远输等系列费用:2)采用含铁尾矿砂,将缓解天然砂日渐枯竭的矛盾。铁尾矿砂二次应用不仅解决了环境污染问题,而且实现了资源的可持续发展,具有十分重要的环境效益和社会效益;3)本课题采用新型高强钢筋HRB600和含铁尾矿砂高性能混凝土制备结构构件,将极大优化结构性能。

以实现高强钢筋与高性能混凝土优势结合,充分发挥材料优势、优化结构性能,实现铁尾矿砂再利用,满足绿色环保、节能减排。

成果产出:

发表论文6篇(其中,中文核心2篇)。获得发明专利1项。

成果图片:

成果研发过程图片

a)钢筋绑扎b)试件养护

c)加载现场d)数值分析

图1研发过程

成果应用相关佐证图片。

成果发表论文图片。

成果获得知识产权图片。


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