轻骨料混凝土梁弯曲性能试验研究
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我 国轻骨 料混凝 土应 用和 研究起 步较 早 ， 主要 应用 于非 承重 结构 ， 但 且主 要针 对轻 骨料混 凝 土材料 性能
的研 究 ， 轻骨 料混凝 土 承重结 构构件 的研 究相 对较 少 ， 关纤 维轻 骨料 混凝 土构 件力 学性能 的研 究更 是寥 对 有 寥无 几 ｌ ． ＿ 本文将 通过 ３根轻 骨料 混凝 土梁 以及 ２根普通 混凝 土受 弯梁试 验 结果 的对 比分析 ， ２ Ｊ 研究 轻 骨料 混
２０ ７
河 海 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
第 ３ 卷 ８
注 ：删ｌ为混凝土 １０ ｍ边长试块实测强度 ， ， 为混凝土标准试块 强度换算值 ， ， ，ｏ ０ ０ｍ ｌ ∞ 换算公式为 ．０ ） ５ ， Ｊ － ＝（９ｆ￣ ０ ５． ５ ＿ ．０
ｃ 保护 层厚度 ． ． 试验 采用 ３ ｉｎ和 ５ ｌ ２ 保护层 厚度 ． ０／ ｉ ｌ ０ｎ 种 ｒｎ
第３ 第３ ８卷 期 ２１ ００年 ５ 月
河 海 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ） wenku.baidu.comＪｕ ｌ ｆ ｏａ Ｕ ｉ ｒｔ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃｓ ｏｍａ ｏ Ｈ ｈｉ ｎ ｅｓ （ ａ ｒｌ ｃ ｎｅ） ｖ ｉ ｙ ｕ ｅ
Ｖ０ ． ８ Ｎｏ． １３ ３
Ｍａ ０ｌ ｖ２ ０
摘要 ： 通过 对 ５根 梁试 件 （ ２根轻 骨料 混凝 土梁 、 根 纤维轻 骨料 混凝 土 梁和 ２根 普通 混凝 土 梁） １ 的 试验 ， 究 了轻 骨料混 凝土 受 弯梁在 单调荷 载作 用 下的 基本 力 学性 能 ， 研 包括破 坏 形 态、 截 面承 载 正
力、 挠度 变化 规律 和裂缝 开展 过程 等 ， 对轻 骨料 混凝 土 梁、 纤维轻 骨料 混凝 土 梁和普 通 混 凝 土 梁的
ｂ ．混凝 土强度 等级 ． 轻骨 料选 用 ９Ｏ级碎 石型 页岩 陶粒 ， Ｏ 轻骨 料混 凝土 、 维轻 骨料 混 凝 土及 普 通混凝 纤
土 的设计 强度 等级 均为 Ｃ ０ 实 测强 度如 表 １ ４， 所示 ．
收 稿 日期 ： ０ ９ ０ —２ ２０ —４ ０
作者简介：唐军务（９ １ ）男 ， １７ 一 ， 江苏溧水人 ， 教授 ， 硕士， 主要从事港 口混凝土维修加固及耐久性研究 ．－ ａ ： ｎ ｕ ｎ ＠ｓｈ ．ｏ Ｅｍ ｉ ｊ ｗ ｔ ｇ ｏｕ ｔｍ ｌｕ ａ
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图 １ 试 验 梁 截 面 尺 寸及 配筋 （ 位 ：ｕ ） 单 ｎ ｎ Ｆｇ Ｓｃｏ ａ ｄｍｅｓ ｎ ｎ ｅ ｆｒｅ ｎ ｆ ｐｄ ｎ ｕ ｉ ： ｉ．１ ｅｔ ｎｌ ｉ ｎｉ ｓａｄ ｒｉ ｏｃｍｅｔ ｏ ｅ ｍｅｓ（ｎｔ ｍｍ） ｉ ｏ ｎ ｓ ｓ ｓ
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Ｄ Ｉ １ ．８６ ｊｉ ｎ １０ —９０ ２ １ ．３ ０６ Ｏ ：０ ３ ７／ ． ｓ ．００ １８ ．０ ０ ０ ．Ｏ ｓ
轻 骨 料 混 凝 土 梁 弯 曲性 能 试 验 研 究
唐 军务 张琦 彬 雷霜如２黄长虹 ， ， ，
（． 军工程大学后勤指挥与工程系 ， 津 １海 天 ３０ ５ ； ． 军 后 勤 部 军 港 管 理 处 ， 京 １０４ ） ０４０ ２ 海 北 ０ ８１
受力性 能进行 了对 比 ． 结果表 明 ： 骨料 混凝 土 梁 、 维轻 骨料 混 凝 土 梁均 能 满足 Ｊ Ｊ ２ ０ ６ 轻 轻 纤 Ｇ —２ ０ 《 １
骨料 混凝 土结构技 术规 程》 的挠度 限值要 求 ； 照现行 规程进 行使 用荷 载 下最 大裂缝 宽度 的验 算是 按
足 够安 全 的 ， 应 用 于纤维轻 骨料 混凝 土 梁时 ， 但 宜作适 当修 正 ． 关 键词 ： 骨料 ； 轻 混凝 土 梁 ； 弯曲性 能 ； 挠度 ； 裂缝 宽度 ； 丙烯 纤维 聚 中图分 类号 ： Ｌ ７ ． ＴＪ ７１ ３ 文 献标 志码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ０ １８ （０ ０ ０ — ２ ９ ０ １０ —９０ ２ １ ）３ ０ ６ — ５
凝土 梁 、 维轻 骨料混 凝土 梁 的受弯力 学性 能及 其与 普通 混凝 土梁 的异 同 ． 纤
１ 试 验 概 况
１ １ 试件 设计 ．
试 验共设 计 ５ 矩形 截面 梁试件 ， 中 ３ 为轻 骨料 混 凝 土梁 （ 根 掺 入 聚丙 烯 纤 维 ） ２根 为用 于 对 比 根 其 根 １ ， 的普通 钢筋 混凝 土梁 ． 验梁 各设 计参 数如 下［４： 试 ３］ － ａ 试件 尺寸 及配 筋 ． ． ５根试验 梁采 用相 同 的截面形 式 及 配筋 ， 体截 面 尺 寸如 图 １ 示 ． 拉钢 筋 采 用 具 所 受 Ｈ Ｂ０ Ｒ ４ ０级热 轧带肋 钢筋 ， 实测 屈服 强度 ＝５ ５ ａ ６ ＭＰ ．
与普 通混 凝土相 比 ， 轻骨料 混凝 土具 有 自重轻 、 保温 性 能好 、 渗 能力 强 、 震性 能 好 的优 势 ． 抗 抗 由于 轻骨
料混 凝 土在 自重荷 载 占荷 载 比重较 大 的大跨度 、 高层 结构 应用 中具 有其 独特 的优越 性 ， 因而 轻骨料 混凝 土成 为 现代混 凝土 技术发 展 的趋势 之一 … ．
１ ２ 加 载制度 及量 测项 目 ．
５根试 验梁 均 采 用 跨 中 ２点对 称 集 中加 载 ， 中力 作用 点 到相 邻 支 座 距 离 为 １０ ｒｎ 中间 纯 弯段 长 集 ５０ ｉ， ａ
１０ ｌｎ具体加载方式如图 ２ ００ａ ， ｉ 所示 ． 采用手动油泵配合液压千斤顶加载， 通过压力传感器配合静态电阻应变
的研 究 ， 轻骨 料混凝 土 承重结 构构件 的研 究相 对较 少 ， 关纤 维轻 骨料 混凝 土构 件力 学性能 的研 究更 是寥 对 有 寥无 几 ｌ ． ＿ 本文将 通过 ３根轻 骨料 混凝 土梁 以及 ２根普通 混凝 土受 弯梁试 验 结果 的对 比分析 ， ２ Ｊ 研究 轻 骨料 混
２０ ７
河 海 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
第 ３ 卷 ８
注 ：删ｌ为混凝土 １０ ｍ边长试块实测强度 ， ， 为混凝土标准试块 强度换算值 ， ， ，ｏ ０ ０ｍ ｌ ∞ 换算公式为 ．０ ） ５ ， Ｊ － ＝（９ｆ￣ ０ ５． ５ ＿ ．０
ｃ 保护 层厚度 ． ． 试验 采用 ３ ｉｎ和 ５ ｌ ２ 保护层 厚度 ． ０／ ｉ ｌ ０ｎ 种 ｒｎ
第３ 第３ ８卷 期 ２１ ００年 ５ 月
河 海 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ） wenku.baidu.comＪｕ ｌ ｆ ｏａ Ｕ ｉ ｒｔ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃｓ ｏｍａ ｏ Ｈ ｈｉ ｎ ｅｓ （ ａ ｒｌ ｃ ｎｅ） ｖ ｉ ｙ ｕ ｅ
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Ｍａ ０ｌ ｖ２ ０
摘要 ： 通过 对 ５根 梁试 件 （ ２根轻 骨料 混凝 土梁 、 根 纤维轻 骨料 混凝 土 梁和 ２根 普通 混凝 土 梁） １ 的 试验 ， 究 了轻 骨料混 凝土 受 弯梁在 单调荷 载作 用 下的 基本 力 学性 能 ， 研 包括破 坏 形 态、 截 面承 载 正
力、 挠度 变化 规律 和裂缝 开展 过程 等 ， 对轻 骨料 混凝 土 梁、 纤维轻 骨料 混凝 土 梁和普 通 混 凝 土 梁的
ｂ ．混凝 土强度 等级 ． 轻骨 料选 用 ９Ｏ级碎 石型 页岩 陶粒 ， Ｏ 轻骨 料混 凝土 、 维轻 骨料 混 凝 土及 普 通混凝 纤
土 的设计 强度 等级 均为 Ｃ ０ 实 测强 度如 表 １ ４， 所示 ．
收 稿 日期 ： ０ ９ ０ —２ ２０ —４ ０
作者简介：唐军务（９ １ ）男 ， １７ 一 ， 江苏溧水人 ， 教授 ， 硕士， 主要从事港 口混凝土维修加固及耐久性研究 ．－ ａ ： ｎ ｕ ｎ ＠ｓｈ ．ｏ Ｅｍ ｉ ｊ ｗ ｔ ｇ ｏｕ ｔｍ ｌｕ ａ
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图 １ 试 验 梁 截 面 尺 寸及 配筋 （ 位 ：ｕ ） 单 ｎ ｎ Ｆｇ Ｓｃｏ ａ ｄｍｅｓ ｎ ｎ ｅ ｆｒｅ ｎ ｆ ｐｄ ｎ ｕ ｉ ： ｉ．１ ｅｔ ｎｌ ｉ ｎｉ ｓａｄ ｒｉ ｏｃｍｅｔ ｏ ｅ ｍｅｓ（ｎｔ ｍｍ） ｉ ｏ ｎ ｓ ｓ ｓ
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唐 军务 张琦 彬 雷霜如２黄长虹 ， ， ，
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受力性 能进行 了对 比 ． 结果表 明 ： 骨料 混凝 土 梁 、 维轻 骨料 混 凝 土 梁均 能 满足 Ｊ Ｊ ２ ０ ６ 轻 轻 纤 Ｇ —２ ０ 《 １
骨料 混凝 土结构技 术规 程》 的挠度 限值要 求 ； 照现行 规程进 行使 用荷 载 下最 大裂缝 宽度 的验 算是 按
足 够安 全 的 ， 应 用 于纤维轻 骨料 混凝 土 梁时 ， 但 宜作适 当修 正 ． 关 键词 ： 骨料 ； 轻 混凝 土 梁 ； 弯曲性 能 ； 挠度 ； 裂缝 宽度 ； 丙烯 纤维 聚 中图分 类号 ： Ｌ ７ ． ＴＪ ７１ ３ 文 献标 志码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ０ １８ （０ ０ ０ — ２ ９ ０ １０ —９０ ２ １ ）３ ０ ６ — ５
凝土 梁 、 维轻 骨料混 凝土 梁 的受弯力 学性 能及 其与 普通 混凝 土梁 的异 同 ． 纤
１ 试 验 概 况
１ １ 试件 设计 ．
试 验共设 计 ５ 矩形 截面 梁试件 ， 中 ３ 为轻 骨料 混 凝 土梁 （ 根 掺 入 聚丙 烯 纤 维 ） ２根 为用 于 对 比 根 其 根 １ ， 的普通 钢筋 混凝 土梁 ． 验梁 各设 计参 数如 下［４： 试 ３］ － ａ 试件 尺寸 及配 筋 ． ． ５根试验 梁采 用相 同 的截面形 式 及 配筋 ， 体截 面 尺 寸如 图 １ 示 ． 拉钢 筋 采 用 具 所 受 Ｈ Ｂ０ Ｒ ４ ０级热 轧带肋 钢筋 ， 实测 屈服 强度 ＝５ ５ ａ ６ ＭＰ ．
与普 通混 凝土相 比 ， 轻骨料 混凝 土具 有 自重轻 、 保温 性 能好 、 渗 能力 强 、 震性 能 好 的优 势 ． 抗 抗 由于 轻骨
料混 凝 土在 自重荷 载 占荷 载 比重较 大 的大跨度 、 高层 结构 应用 中具 有其 独特 的优越 性 ， 因而 轻骨料 混凝 土成 为 现代混 凝土 技术发 展 的趋势 之一 … ．
１ ２ 加 载制度 及量 测项 目 ．
５根试 验梁 均 采 用 跨 中 ２点对 称 集 中加 载 ， 中力 作用 点 到相 邻 支 座 距 离 为 １０ ｒｎ 中间 纯 弯段 长 集 ５０ ｉ， ａ
１０ ｌｎ具体加载方式如图 ２ ００ａ ， ｉ 所示 ． 采用手动油泵配合液压千斤顶加载， 通过压力传感器配合静态电阻应变