高钛重矿渣混凝土梁受弯性能研究

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发布时间：2021-09-15

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高钛重矿渣混凝土梁受弯性能研究
牟廷敏，刘雄飞2，丁庆军，李悦2
(1．四J I I省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，610041，成都；2．北京工业大学，城市与工程安全减灾教育部重点实验室，
工程抗震与结构诊治北京市重点实验室，100124，北京；3．武汉理工大学材料学院，630070，武汉)
摘要：为研究高钛重矿渣混凝土的结构性能，制备C50高钛重矿渣混凝土和C50普通混凝土梁，探
讨两种混凝土梁截面的受弯陛能。实验结果表明：高钛重矿渣混凝土梁截面平均应变符合平截面假定；其受
力过程经历了弹性阶段、带裂缝工作阶段及破坏阶段，和普通混凝土梁相似；其截面受弯承载力及延性均优
于普通混凝土梁，延性系数提高1 5．5％；在极限承载力状态下裂缝宽度为普通混凝土的2．7倍。
关键词：高钛重矿渣混凝土；受弯洼能；平截面假定；延性；裂缝
中图分类号：TU 528．57 文献标志码：A 文章编号：1000—4726(2015)06-0495·04
BEND PERFoRM ANCE oF HIGH TITANIUM HEAVY SLAG CoNCRETE BEAM
MU Ting-min。，LIU Xiong-fei ，DING Qingqun ，LI Yue
(1．Sichuan Provincial Transport Department Highway Planning，survey,Design And Research Institude，610041，Chengdu，Chma；2．
Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering，MOE；Beijing Key Lab of Earthquake Engineering and Structural
Retrofit，Beijing University of Technology,100124，Beijing，China；3．School of Materials in Wuhan University of Technology，630070，
Wuhan，China)
Abstract： The research has studied the structure properties of the high titanium heavy slag
concrete，and investigated the bend performance of C50 high titanium heavy slag concrete and C50
common concrete．The results show that the average strain of the high titanium heavy slag concrete
beam measured on cross—section accords with the plane section assumption；Like common concrete ，the
high titanium heavy slag concrete beam has 3 phases of elasticity cracking failure during the stress
course．The bending resistance capacity and ductility of the high titanium heavy slag concrete are better
than that of the common concrete；The crack width and crack spacing of the high titanium heavy slag
concrete beam are 2．7．
Keywords： high titanium heavy slag concrete； bend performance；plane cross—section assumption；
ductility；crack
高钛重矿渣是高炉冶炼钒钛磁铁矿时产生的熔融
矿渣在空气中自然冷却或水冷形成的一种由钛辉石、
钙钛矿等矿物为主的无机材料，具有多孔、高强、化
学稳定性好等特点。攀枝花钢铁公司高炉重矿渣由于
含有20％～26％的TiO ，致使其材料性能与普通高炉
重矿渣有明显差异⋯。对此，高钛重矿渣建筑材料资
源化是解决其生产和环埔司题的主要途径。
国内外学者对高钛重矿渣混凝土的工作性能进行
了广泛的研究[2-3]o例如丁庆军等[4 研究了高钛重矿
渣的预湿时间、渣粉含量及减水剂组成对混凝士睦能
的影响，认为预湿1 2 h的高钛重矿渣混凝土的工作性
能及体积稳定性性能最好，渣粉含量在1 0％～1 5％时
可明显改善混凝土工作和包裹性能；陈剑雄等【5 采
用破碎后的重矿渣代替石灰石碎石和中砂做骨料，结
收稿日期：2014-02—03
资助项目：交通部科技项目(编号2011318351930)
作者简介：牟廷敏(1965一)，男，四川南部人，教授级高级工程师
e mail：moutm@vip．sina．com．
果证明高钛重矿渣混凝土的强度高于普通硅酸盐水泥
混凝土，且水泥石结构更加密实，孔隙率小，耐酸}生
强；Chen W等[6】试配了C10～C50高钛重矿渣混凝土，
对比分析了粗骨料、细骨料和复合材料粉末对高钛材
料力学性能的影响，分析出高钛重矿渣混凝土的抗压
强度、轴心抗压强度和劈裂强度均高于同等条件下普
通混凝土，且认为复合材料粉末掺量取代15％～20％
水泥含量时混凝土材料的力学性能最好；李爱美等[71
利用C20高钛重矿渣混凝土，及Sun J K等利用
C30高钛重矿渣混凝土进行相关耐久性能的测试，包
括钢筋锈蚀、碳化深度、氯离子扩散系数、硫酸盐腐
蚀阻力系数等，试验结果系数均符合施工设计要求；
孙金坤等[9 通过36个高钛重矿渣混凝土和普通混凝
土试件拉拔试验，并基于受均匀内压作用的厚壁圆筒
力学模型，提出了高钛重矿渣混凝土与钢筋粘结强度
的建议计算公式；刘应春等川采用高钛重矿渣砂取
代普通河砂制备C65高强泵送混凝土的施工工艺，
实现了高钛重矿渣砂C65混凝土的垂直100 m+水平