磚混再生粗骨料混凝土損傷本構(gòu)關(guān)系

馬昆林， 黃新宇， 胡明文， 彭琳娜， 張鑫全

（1.中南大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 長沙，410075；2.中鐵城建集團(tuán)有限公司，湖南 長沙 410208；3.湖南建工集團(tuán)有限公司，湖南 長沙 411029）

中國快速發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)消耗了大量建筑材料.為了獲取足夠的建筑材料，人們加大了對自然資源的開采，造成自然資源總量逐年下降并趨于枯竭.許多城市限制了對天然砂石資源的開采，導(dǎo)致建筑材料獲取困難，價格上漲.與此同時，城市發(fā)展過程中拆除的老舊建筑物所產(chǎn)生的建筑垃圾約占城市垃圾總量的30%～40%［1］，這些建筑垃圾的處理方式主要以填埋、堆放為主，對周圍生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重危害［2］.而將建筑垃圾制備成再生骨料并應(yīng)用到建筑領(lǐng)域可促進(jìn)資源可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，很好地緩解資源枯竭問題［3］.

力學(xué)性能是混凝土材料宏觀性能中最重要的性能，而本構(gòu)關(guān)系是深入研究再生混凝土力學(xué)性能的重要內(nèi)容.Duan 等［4］研究發(fā)現(xiàn)再生混凝土力學(xué)性能受再生骨料的種類、來源和摻量影響較大.肖建莊［5］將碎混凝土塊作為再生骨科，針對不同再生骨料來源和摻量的再生混凝土展開研究，發(fā)現(xiàn)再生骨料摻量不同的再生混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線形狀相似，但再生骨料摻量的增加會降低再生混凝土峰值應(yīng)力，增大峰值應(yīng)變.Beln 等［6］通過研究也得到了相似的結(jié)論，并提出了不同取代率下的再生混凝土本構(gòu)模型.Zhou等［7-8］發(fā)現(xiàn)再生卵石骨料混凝土比再生碎石骨料混凝土具有更優(yōu)異的力學(xué)性能，并提出了再生卵石、再生碎石骨料混凝土的本構(gòu)關(guān)系.Xiao 等［9］提出了經(jīng)過修正的再生混凝土本構(gòu)模型，發(fā)現(xiàn)成分復(fù)雜、質(zhì)量較差的再生骨料會使再生混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線具有更大的變異性.

實際上，中國城市發(fā)展中拆除的建筑物多為磚混結(jié)構(gòu)，此類再生骨料中含有大量的碎磚、碎瓦、碎砂漿塊和低強(qiáng)度的碎混凝土塊［10］.相關(guān)學(xué)者對磚混再生骨料的物理特性［11］、磚混再生骨料混凝土的力學(xué)性能進(jìn)行了研究［12］，但對磚混再生骨料混凝土的受壓損傷變化特性還有待進(jìn)一步研究.本文采用磚混再生粗骨料制備了再生混凝土，討論了磚混再生骨料混凝土的受壓力學(xué)特性，并基于Lemaitre 應(yīng)變等價性原理建立了相應(yīng)的損傷本構(gòu)模型，研究了磚混再生骨料混凝土的力學(xué)性能和損傷演變規(guī)律.

1 原材料及試驗方法

1.1 原材料

水泥（C）：兆山新星集團(tuán)湖南水泥有限公司生產(chǎn)的P·O 42.5 水泥，性能指標(biāo)滿足GB 175—2007《通用硅酸鹽水泥》的要求.粉煤灰（FA）：湖南湘潭電廠的F 類II 級粉煤灰.礦渣（SL）：湖南湘潭鋼廠提供的S95 級磨細(xì)礦渣.砂子（S）：機(jī)制砂，細(xì)度模數(shù)3.1，表觀密度2 670 kg/m3.碎石（G）：天然石灰石，采用兩級配，石子粒徑分別為5～16 mm 和16～31.5 mm.再生粗骨料（RCA）：粒徑分別為5～20 mm 和20～30 mm，由湖南建工環(huán)保股份有限公司提供，其實測性能和各組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表1.減水劑（SP）：聚羧酸高效減水劑，減水率（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，本文涉及的減水率、含量、比值等均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)或質(zhì)量比）為15.1%，固含量為20.4%.拌和水（W）：自來水.

表1 再生粗骨料主要性能指標(biāo)及組成Table 1 Performance indexes and compositions of recycled coarse aggregate

1.2 配合比及試驗方法

考慮到再生骨料較大的吸水率對混凝土工作性能的影響，本試驗分別采用普通混凝土配合比設(shè)計方法（B 組）和附加用水量配合比設(shè)計方法（C 組）進(jìn)行再生混凝土配合比設(shè)計.用磚混再生粗骨料以不同取代率（R）替代天然石灰石粗骨料，附加用水量則考慮再生粗骨料吸水率和取代量計算得到.普通混凝土配合比設(shè)計見表2，附加用水量配合比設(shè)計見表3.按表2、3 所示配合比制備各組混凝土，在攪拌機(jī)中拌和后測試各組新拌混凝土坍落度；成型各組混凝土試件并標(biāo)養(yǎng)到不同齡期，分別進(jìn)行抗壓強(qiáng)度和應(yīng)力-應(yīng)變曲線測試.

表2 普通混凝土配合比設(shè)計Table 2 Mix proportions of recycled concrete kg/m3

表3 附加用水量配合比設(shè)計Table 3 Mix proportions of recycled concrete with additional water kg/m3

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 工作性

圖1 為再生粗骨料取代率對混凝土工作性影響的測試結(jié)果.由圖1 可知，隨著再生粗骨料取代率的增加，B 組和C 組試件工作性的變化不同.B 組試件在取代率為30%以內(nèi)時，其坍落度隨著取代率的增加而顯著降低；當(dāng)取代率大于30%以后，其坍落度均小于50 mm，混凝土呈現(xiàn)干硬狀態(tài)，工作性較差，這是因為再生粗骨料吸水率較大，吸附了大量混凝土用拌和水所致.采用附加用水量方法制備的C 組試件坍落度隨著取代率的增加稍有增大，但不顯著；當(dāng)取代率大于80%以后，混凝土出現(xiàn)泌水.這是由于再生粗骨料的吸水率是浸泡至完全飽和時的吸水率，骨料浸泡時間超過了24 h，而混凝土拌和時間加測試時間較短，部分附加用水并未被再生粗骨料吸收，從而使混凝土中自由水增多，出現(xiàn)泌水.工作性測試表明，將普通混凝土配合比設(shè)計方法直接用于再生混凝土配合比設(shè)計難以滿足工作性要求，而采用附加用水量配合比設(shè)計方法可以滿足再生混凝土的工作性要求.

圖1 再生混凝土工作性測試結(jié)果Fig.1 Results of slump of recycled concrete

2.2 抗壓強(qiáng)度

圖2 為養(yǎng)護(hù)齡期對再生混凝土抗壓強(qiáng)度的影響.由圖2 可知，再生混凝土與普通混凝土的強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律相同，均為隨著齡期的增長，混凝土強(qiáng)度逐漸增加，特別是前7 d 的強(qiáng)度增長較快.當(dāng)齡期相同時，B組試件抗壓強(qiáng)度均大于C 組試件，這是由于B 組試件中沒有添加附加用水，使其水灰比低于C 組試件，水化反應(yīng)生成的水泥漿體和界面過渡區(qū)的孔隙率較低，因此其抗壓強(qiáng)度高于C 組試件.

圖2 養(yǎng)護(hù)齡期對再生混凝土抗壓強(qiáng)度的影響Fig.2 Influence of curing ages on compressive strength of recycled concrete

2.3 應(yīng)力-應(yīng)變曲線

圖3 為B 組和C 組試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線.由圖3 可知，取代率不同的再生混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線的變化不同.隨著取代率的增加，B 組試件應(yīng)力-應(yīng)變曲線的變化特點較為明顯，其峰值應(yīng)力逐漸減小，峰值應(yīng)變逐漸增加，曲線上升段的斜率逐漸減小，但下降段無明顯變化；C 組試件峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變的變化規(guī)律與B 組試件不同，其峰值應(yīng)力和峰值應(yīng)變均呈現(xiàn)出先減小再增加的趨勢，曲線上升段的斜率相似，而下降段斜率出現(xiàn)一定程度的減小.進(jìn)一步對各組試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線進(jìn)行分析，求出其各特征參數(shù)：28 d 抗壓強(qiáng)度fc、峰值應(yīng)力σp、峰值應(yīng)變εp、彈性模量E（應(yīng)力σ=0.4σp的割線模量），結(jié)果列于表4.由表4 可知：與取代率為0%的普通混凝土試件相比，當(dāng)取代率為100%時，B 組和C 組試件的抗壓強(qiáng)度分別下降了26.08% 和11.94%，彈性模量分別下降了33.23%和4.67%，峰值應(yīng)力分別下降了12.97%和22.64%；B 組試件的峰值應(yīng)變增加了26.81%，C 組試件的峰值應(yīng)變下降了8.02%.這表明摻入再生粗骨料后，B 組和C 組試件的力學(xué)性能出現(xiàn)了不同程度的下降，其中C 組試件受取代率的影響較B 組試件小.

圖3 再生混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線Fig.3 Stress-strain curves of recycled concrete

表4 再生混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線特征參數(shù)Table 4 Characteristic indexes of stress-strain curves of recycled concrete

3 再生混凝土損傷本構(gòu)模型

3.1 模型建立

由于磚混再生粗骨料除了含有骨料顆粒以外，還包括碎瓷磚、碎瓦和木屑等其他雜質(zhì)顆粒，使磚混再生混凝土的組成種類繁多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜.其中，經(jīng)過破碎得到的再生粗骨料由于表面含有微裂紋和砂漿，骨料質(zhì)量較差且吸水率較大.在高水灰比環(huán)境下，再生粗骨料周圍容易形成水膜，生成粗大的板狀氫氧化鈣晶體，從而增加了界面過渡區(qū)的孔隙率，降低了再生混凝土的強(qiáng)度［13］.在雜質(zhì)顆粒中，由于碎紅磚［14］、木屑和泥塊的強(qiáng)度均低于骨料顆粒，將對再生混凝土的力學(xué)性能造成不利影響，而碎瓷磚雖然對再生混凝土28 d 抗壓強(qiáng)度有一定的增長作用［15］，但由于含量較少，所以影響并不顯著.綜合多方面因素考慮認(rèn)為，摻入磚混再生粗骨料會降低混凝土的力學(xué)性能.圖4 為再生混凝土界面結(jié)構(gòu).

圖4 磚混再生混凝土界面結(jié)構(gòu)Fig.4 ITZ structure of recycled concrete

為深入研究單軸受壓荷載作用下，磚混再生粗骨料取代率對混凝土力學(xué)性能的影響，將再生混凝土的破壞過程視為一個連續(xù)發(fā)展的過程，并作以下假設(shè)：（1）再生粗骨料和天然粗骨料在混凝土中分布均勻；（2）磚混再生粗骨料中碎磚、碎瓦以及碎混凝土塊在不同混凝土試件中的含量不一定相同（原因是再生粗骨料的成分分布不均勻）；（3）再生混凝土在受壓破壞時，再生骨料與水泥漿體的界面過渡區(qū)首先出現(xiàn)損傷，而天然骨料與水泥漿體的界面過渡區(qū)也在損傷發(fā)展過程中出現(xiàn)損傷，2 種損傷同時發(fā)展，導(dǎo)致混凝土破壞；（4）將再生混凝土的界面過渡區(qū)視為由無數(shù)個界面微元組成，界面存在初始損傷，在破壞前為線彈性關(guān)系，同時界面微元強(qiáng)度服從Weibull分布.

根據(jù)Lemaitre 應(yīng)變等價性原理可知［16］，名義應(yīng)力作用在損傷材料上的應(yīng)變與有效應(yīng)力作用在無損傷材料上的應(yīng)變相等，該原理可用下式表示：

式中：ε為應(yīng)變；σ*為名義應(yīng)力；σ為有效應(yīng)力；D為損傷變量.

將破壞界面微元數(shù)目與總界面微元數(shù)目之比定義為損傷變量，同時將損傷變量的發(fā)展過程分為2 個階段.

將第1 階段損傷變量定義為初始損傷，初始損傷由摻入再生粗骨料造成，并隨再生粗骨料摻量的增加而增大.由損傷力學(xué)理論可知［17］，混凝土材料的宏觀力學(xué)性能響應(yīng)能表征材料內(nèi)部的劣化程度，因此取代率為R的再生混凝土初始損傷變量DR為：

式中：E0為取代率為0%的混凝土彈性模量；ER為取代率為R的混凝土彈性模量；DR為摻入再生粗骨料所引起的混凝土初始損傷變量.

第2 階段損傷變量主要在再生混凝土承受荷載作用階段發(fā)展.由應(yīng)變等價性原理可知，取代率為R下的再生混凝土本構(gòu)關(guān)系為：

式中：DC為荷載引起的損傷變量.

將式（2）代入式（3）中，可得：

總損傷變量D為：

荷載損傷變量DC可表示為荷載下破壞的界面微元數(shù)目n與總界面微元數(shù)N之比：

由于界面微元強(qiáng)度服從Weibull 分布，其概率密度函數(shù)為：

式中：F為界面微元強(qiáng)度的分布變量；參數(shù)a和b為Weibull分布的分布參數(shù).

在一定應(yīng)變條件下，破壞的界面微元數(shù)目n與總界面微元數(shù)N的關(guān)系可表示為：

將式（6）與式（3）代入式（8）中，可得不同取代率下再生混凝土的損傷本構(gòu)模型：

結(jié)合式（2）和式（4），可得到不同取代率下再生混凝土的總損傷變量D：

3.2 模型參數(shù)的物理意義

圖5 為固定參數(shù)ER和b時，改變分布參數(shù)a對混凝土損傷本構(gòu)模型曲線的影響.由圖5 可見，隨著分布參數(shù)a的增加，模型曲線形狀未出現(xiàn)明顯變化，但峰值應(yīng)力和峰值應(yīng)變均增大.因此分布參數(shù)a主要反映再生混凝土峰值應(yīng)力和峰值應(yīng)變的大小，a越大則峰值應(yīng)力越大，峰值應(yīng)變也越大.

圖5 分布參數(shù)a 對混凝土損傷本構(gòu)模型曲線的影響Fig.5 Effect of parameter a on concrete damage constitutive model curves

圖6 為固定參數(shù)ER和a時，改變分布參數(shù)b對混凝土損傷本構(gòu)模型曲線的影響.由圖6 可見，隨著分布參數(shù)b的增加，模型曲線的下降段明顯變陡，且峰值應(yīng)力增加，峰值應(yīng)變減小，這說明混凝土脆性增大.因此b增大則混凝土峰值應(yīng)力增大，峰值應(yīng)變減小，脆性增大.分布參數(shù)b主要反映再生混凝土的峰值應(yīng)變和脆性，b增大則混凝土峰值應(yīng)變減小，脆性相應(yīng)增大.

圖6 分布參數(shù)b 對混凝土損傷本構(gòu)模型曲線的影響Fig.6 Effect of parameter b on concrete damage constitutive model curves

3.3 本構(gòu)模型分布參數(shù)計算及驗證

再生混凝土損傷本構(gòu)模型有a，b共2 個未知分布參數(shù)，在應(yīng)力-應(yīng)變曲線峰值點處滿足ε=εp，σ=σp，代入式（9）可得：

對式（9）求導(dǎo)，可得混凝土損傷本構(gòu)模型曲線斜率與應(yīng)變的關(guān)系：

由于曲線峰值點處斜率為0，可得：

整理式（11）、（13）可得：

根據(jù)表4 中各組試件的峰值應(yīng)力和峰值應(yīng)變，結(jié)合式（14）、（15）計算出對應(yīng)的分布參數(shù)a和b，列于表5.

表5 Weibull 分布參數(shù)Table 5 Results of Weibull distribution parameters

對表5中的分布參數(shù)與取代率使用二次函數(shù)進(jìn)行擬合，并移除了分布參數(shù)b中B5和C3試件2個較大偏離點（這2 點可能是磚混再生粗骨料中各組分在各試件中比例不同造成的），可得到分布參數(shù)隨取代率的變化函數(shù).圖7 為分布參數(shù)與再生粗骨料取代率之間的變化關(guān)系.由圖7 可知，分布參數(shù)a和b均與二次函數(shù)有一定的相關(guān)性，其中分布參數(shù)b的擬合情況較好，相關(guān)系數(shù)r均大于0.95.從擬合結(jié)果可知，B 組和C 組試件的分布參數(shù)a、b的變化規(guī)律相同，均隨著取代率的增加呈先減少后增大的趨勢，這說明再生粗骨料的摻量較少時，再生混凝土的延性增加，峰值應(yīng)變增加；而摻量較多時，再生混凝土的脆性增加，峰值應(yīng)變減小.此外，配合比方法決定了再生粗骨料對混凝土性能的影響程度，C 組試件的脆性和峰值應(yīng)變均小于B組試件，同時曲線頂點對應(yīng)的取代率均大于B組試件.

圖7 Weibull 分布參數(shù)與取代率的關(guān)系Fig.7 Relationship between Weibull distribution parameters and substitution rate

根據(jù)計算得到的彈性模量ER對取代率R進(jìn)行線性擬合，并將較大的偏離點B4 和C3 試件移除后，建立再生混凝土彈性模量ER與取代率R之間的函數(shù)關(guān)系.擬合結(jié)果如圖8 所示.由圖8 可知：隨著取代率的增加，2 組試件的彈性模量總體呈下降趨勢，其中B組試件的彈性模量變化更為顯著，并與取代率呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r達(dá)到了0.945；C 組試件的彈性模量變化程度小于B 組試件，數(shù)據(jù)點之間的彈性模量變化不顯著，相關(guān)系數(shù)r為0.713.

圖8 彈性模量ER與取代率R 的關(guān)系Fig.8 Relationship between ER and R

為了研究磚混再生粗骨料摻量對混凝土損傷的影響，分別將B 組和C 組試件的彈性模量ER和分布參數(shù)a、b與取代率的函數(shù)關(guān)系代入到式（9）中進(jìn)行修正，并將修正后的損傷本構(gòu)模型與試驗曲線進(jìn)行對比，對比結(jié)果如圖9、10 所示；同時求得相關(guān)系數(shù)列于表6.

表6 本構(gòu)模型相關(guān)參數(shù)Table 6 Related parameters of constitutive model

由圖9、10 可知：本文建立的損傷本構(gòu)模型能夠很好地反映不同取代率下磚混再生粗骨料混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，其中B 組試件應(yīng)力-應(yīng)變曲線的上升段和下降段與本構(gòu)模型均有著良好的吻合程度，其相關(guān)系數(shù)均在0.97 以上；C 組試件應(yīng)力-應(yīng)變曲線在峰值應(yīng)力前的上升段與損傷本構(gòu)模型吻合度較高，下降段的擬合相關(guān)性稍低.由于再生混凝土在使用期間的力學(xué)性能變化主要體現(xiàn)在峰值應(yīng)力前的曲線變化規(guī)律，因此本文建立的損傷本構(gòu)模型能夠較好地描述不同取代率下的再生混凝土力學(xué)性能變化情況.

圖9 B 組試件的試驗曲線和模型曲線Fig.9 Testing and fitting curves of group B

3.4 損傷變量變化特性

由損傷力學(xué)理論可知，材料損傷的不斷累積最終導(dǎo)致了材料強(qiáng)度的降低［17］.為了探究不同取代率下，2 組試件兩階段的損傷發(fā)展特性，首先結(jié)合式（2）和圖8 計算出其初始損傷變量DR；然后結(jié)合式（10）、圖7 和初始損傷變量DR計算荷載損傷變量DC.

圖11 為不同取代率下再生混凝土的總損傷變量D隨應(yīng)變的變化關(guān)系.由圖11 可知，當(dāng)取代率為0%，且未承受荷載時（應(yīng)變?yōu)? 時），混凝土的初始損傷變量DR和荷載損傷變量DC均為0，此時混凝土總損傷變量為0；隨著應(yīng)變的增加，B 組和C 組試件在不同取代率下的損傷演化規(guī)律相似，均呈“S”形從初始損傷開始單調(diào)遞增至1.0.

由圖11（a）可知，隨著取代率的增加，B 組試件的初始損傷變量DR逐漸增大，當(dāng)取代率為100%時，初始損傷變量DR為0.31.隨著荷載的增加，B 組試件的應(yīng)變逐漸增大，當(dāng)應(yīng)變在0～0.002 5 之間時，B 組試件的損傷變量隨應(yīng)變的增大未見明顯變化；但是當(dāng)應(yīng)變在0.002 5～0.004 0 之間時，B 組試件的損傷變量迅速增大，趨近于1.0.這表明B 組試件主要是在應(yīng)變由0.002 5 增加到0.004 0 的過程中發(fā)生破壞.

由圖11（b）可知，隨著取代率的增加，C 組試件的初始損傷變量DR并未見明顯增大.當(dāng)取代率為0%、20%、40%、60%、80%和100%時，C 組試件的初始損傷變量 分別為0.007、0.013、0.019、0.026 和0.032；但是隨著荷載的增加，應(yīng)變由0.001 0 增加到0.003 0 時，C 組試件的損傷逐漸增大并大于0.600.這表明由于采用了附加用水量的配合比設(shè)計方法，C 組試件中再生骨料的摻入對其初始損傷影響不顯著，但是在荷載作用下，會使其應(yīng)變逐漸增大，損傷逐漸發(fā)展.

圖11 不同取代率下總損傷變量D 的變化規(guī)律Fig.11 Change regularity of D with different replacement rate

圖10 C 組試件的試驗曲線和模型曲線Fig.10 Testing and fitting curves of group C

結(jié)合式（12）將損傷變量對應(yīng)變求導(dǎo)，可得不同取代率下，B、C組試件損傷變量發(fā)展速率的變化規(guī)律：

圖12 為各組試件的損傷變量發(fā)展速率變化規(guī)律.由圖12 可知，B 組和C 組試件的損傷變量發(fā)展速率隨著應(yīng)變的增加均呈先增加后減少的趨勢，同時損傷變量發(fā)展速率最大值對應(yīng)的應(yīng)變與應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的峰值應(yīng)變值相近，說明在達(dá)到峰值應(yīng)變時，再生混凝土已經(jīng)破壞.

圖12 再生混凝土損傷變量發(fā)展速率的變化規(guī)律Fig.12 Development rate of damage variable of recycled concrete

對于B 組試件，當(dāng)其應(yīng)變小于0.002 0 時，由荷載造成的損傷變量發(fā)展速率幾乎為0，此時再生混凝土仍處于線彈性階段；當(dāng)其應(yīng)變大于0.002 0 時，損傷變量發(fā)展速率迅速增加，且在峰值應(yīng)變附近達(dá)到損傷變量發(fā)展損率的最大值.隨著取代率的增加，損傷變量發(fā)展速率的最大值逐漸降低，對應(yīng)的應(yīng)變則逐漸增加，當(dāng)取代率為100%時，損傷變量發(fā)展速率最大值相比于普通混凝土降低了16.31%，對應(yīng)的應(yīng)變增加了21.96%.這說明采用普通混凝土配合比設(shè)計方法制備再生混凝土?xí)r，再生骨料的摻入降低了混凝土損傷變量發(fā)展速率的最大值，即當(dāng)損傷變量發(fā)展速率還較低時，應(yīng)變就快速增大，損傷變量達(dá)到最大值，材料發(fā)生破壞.

C 組試件并無明顯的彈性階段，當(dāng)應(yīng)變從0 開始增加時，由荷載作用造成的損傷便逐漸加速發(fā)展.隨著取代率的增加，C 組試件損傷變量發(fā)展速率的最大值逐漸降低，但對應(yīng)的應(yīng)變逐漸減??；當(dāng)取代率為100%時，損傷變量發(fā)展速率的最大值相比于普通混凝土降低了29.03%，對應(yīng)的應(yīng)變降低了15.61%.這說明采用附加用水量配合比設(shè)計方法制備再生混凝土?xí)r，再生骨料的摻入降低了混凝土損傷變量發(fā)展速率的最大值，即混凝土在荷載作用下出現(xiàn)較小應(yīng)變時，其損傷變量就開始增大.

4 結(jié)論

（1）磚混再生粗骨料的摻入降低了混凝土力學(xué)性能.相比于普通混凝土，當(dāng)磚混再生粗骨料取代率為100%時，采用普通混凝土配合比設(shè)計方法和附加用水量配合比設(shè)計方法制備的B 組和C 組試件的抗壓強(qiáng)度降低了26.08%和11.94%，彈性模量降低了33.23%和4.67%.采用附加用水量配合比設(shè)計方法制備的再生混凝土能減少再生粗骨料對混凝土力學(xué)性能的影響，配合比設(shè)計方法對再生骨料混凝土的工作性有一定影響.

（2）建立的損傷本構(gòu)模型能夠較好地滿足不同配合比設(shè)計方法和取代率下再生混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，大部分?jǐn)M合曲線的相關(guān)系數(shù)大于0.92.其中模型參數(shù)a對擬合曲線形狀影響不顯著，主要反映了峰值應(yīng)力和峰值應(yīng)變的大??；參數(shù)b對擬合曲線下降段形狀影響較大，主要反映了再生混凝土的峰值應(yīng)變和脆性.

（3）磚混再生粗骨料混凝土的總損傷由初始損傷和荷載損傷組成.摻入磚混再生粗骨料對混凝土造成了初始損傷，總損傷變量隨應(yīng)變增加呈S 型單調(diào)遞增，最終趨近于1.0.損傷變量發(fā)展速率隨應(yīng)變的增加先增大后減小，摻入再生骨料降低了混凝土損傷變量發(fā)展速率的最大值，加速了損傷變量的累積.