再生骨料混凝土不同齡期的力學性能

1、再生骨料混凝土不同齡期的力學性能       摘要：將廢舊混凝土試塊破碎加工成再生粗骨料，按照與天然粗骨料顆粒級配相一致的原則重新配制，然后以（質量分數，下同），和這種粗骨料取代率、相同配合比配制再生骨料混凝土（），測試其不同齡期的力學性能結果表明：隨著粗骨料取代率的增加，相同養(yǎng)護齡期的 立方體抗壓強度、軸心抗壓強度以及彈性模量均有不同程度降低；的抗壓強度增長較快，抗壓強度較的提高；軸心抗壓強度與相同齡期的立方體抗壓強度呈線性關系；彈性模量隨養(yǎng)護時間的延長有所提高，與天然骨料混凝土（）相比，的彈性模量降低  

2、60;   關鍵詞：再生骨料混凝土；抗壓強度；彈性模量   將廢棄混凝土破碎后重新加工成骨料，全部或部分替代天然骨料，按一定的配合比配制成再生骨料混凝土（），使其應用于建設工程中，可節(jié)省占用土地面積，減少自然資源開采，保護生態(tài)環(huán)境，從而實現可持續(xù)發(fā)展國內外關于的基本力學性能已有相當多的研究，且多是針對養(yǎng)護齡期的力學性能對于早期、長期抗壓強度以及長期彈性模量等性能指標雖有所研究，但由于研究內容數量有限，還無法形成規(guī)范用來指導設計與施工因實際工程中只有了解不同齡期的力學性能，才能正確評價再生混凝土構件各個時期的承載能力以及后期使用階段的變形情況，故

3、本文將通過試驗來比較相同配合比、不同再生粗骨料取代率（再生粗骨料占粗骨料的比例）的與天然骨料混凝土（）間的基本力學性能差異，得出不同養(yǎng)護齡期力學性能的變化規(guī)律，以期為的工程應用提供理論參考     試驗方案試驗原材料水泥采用冀東·普通硅酸鹽水泥；拌和水采用自來水；細骨料采用細度模數為的中砂；考慮到再生細骨料吸水量過大，所以只選用再生粗骨料，再生粗骨料（）來源于實驗室不同單位送檢的混凝土試塊，依其檢測強度大小分為檔：小于，大于；天然粗骨料（）為級配良好的機碎石，氣干狀態(tài)采取與相同的級配，粗骨料顆粒級配見表表粗骨料級配 （） 為保證質量，采取如下工

4、藝來制備：按母體混凝土不同強度等級分類人工破碎初次篩選（控制最大粒徑）攪拌機攪拌打磨二次篩選（控制最小粒徑）分級篩分再生粗骨料分級后實物圖如圖所示圖加工后不同粒徑的按照建設用卵石、碎石規(guī)范測定粗骨料的性能，其主要性能見表表試驗用粗骨料的主要性能（·）（·）（）（） ：，     試驗配合比配合比以保證新拌混凝土和易性為前提，為增加可比性，采用相同的 配合比設 計，見表其中為對比用由于孔隙率大，吸水率高，相同配合比情況下，隨粗骨料取代率的增加，拌和凈用水量相應減少，拌和物流動性變差，由表中各組混凝土拌和物的坍落度測定值也可看出 

5、;    試件制作與養(yǎng)護按照母體混凝土強度及粗骨料取代率的不同，表混凝土配合比（·） 第期 侯永利，等：再生骨料混凝土不同齡期的力學性能 共制作組××立方體試塊，每組塊，分別測定其，的抗壓強度另外制作組××棱柱體試塊，每組塊，分別用來測定軸心抗壓強度和彈性模量采用強制式攪拌機攪拌后，將拌和物裝入試模中，置于振動臺上振實，刮除試模上口多余混凝土并抹平，后拆模將拆模后的試件立即置于標準養(yǎng)護室內進行養(yǎng)護抗壓強度及彈性模量試塊待養(yǎng)護后移至常溫實驗室，靜置個月      試驗

6、結果及分析混凝土立方體抗壓強度按照普通混凝土力學性能試驗方法標準分別測試混凝土，立方體抗壓強度，測試結果見表由表可見，同一樣，強度隨養(yǎng)護時間的增長逐漸增大；在同一養(yǎng)護齡期內，的抗壓強度隨粗骨料取代率的增加而有所降低這主要因自身缺陷所導致，相對含量越高，外力作用下越容易引起開裂破壞表混凝土立方體抗壓強度與軸心抗壓強度， ， 由表也可以看出，的強度增長較快，除和外，各 組 的 強 度 均 大 于也可通過比較強度與強 度 比 值，的大小來說明的強度增長規(guī)律圖為各組試件，的分布情況早期強度增長較快，它 的，約為，而該比值為，文獻也得出了再生混凝土后，差別較小的類似結論主要是因為再生骨料吸水率較高，導致

7、拌和混凝土凈用水量減少，在不影響混凝土拌和物性能的情況下，較低的凈水灰比可使混凝土硬化強度提高，這也可以用鮑羅米公式加以圖各組試件，的比較，解釋；同時再生混凝土表面包裹有水泥砂漿，新舊水泥砂漿之間由于彈性模量相差較小而更容易結合；另外再生骨料表面的孔隙及微裂縫會吸入新的水泥顆粒，水化產物能使新舊水泥砂漿結合更加緊密以上原因均導致早期強度增長較快后期混凝土的強度主要取決于骨料與水泥石之間界面過渡區(qū)的結構特征與相比，包含著原天然骨料與舊水泥石的界面、原天然骨料與新水泥石的界面以及再生骨料表面的舊水泥石與新水泥石界面復雜的界面結構使得再生骨料混凝土在外力作用下更容易引起開裂破壞，導致其后期強度相對不

8、高由表還可看出，的抗壓強度較低，而的抗壓強度則較低這是由于經過長時間的養(yǎng)護，水泥已充分水化，改善了與水泥石之間界面過渡區(qū)與孔隙結構所致與抗壓強度相比，其抗壓強度還可提高混凝土軸心抗壓強度按照標準試驗方法測定混凝土軸心抗壓強度，試驗結果見表由表可見，相同養(yǎng)護齡期的軸心抗壓強度與其立方體抗壓強度變化規(guī)律相似根據表試驗結果，各組試件混凝土軸心抗壓強度與立方體抗壓強度比值，存在差異：中該比值最大為，最小為，平均為；而該比值為，低于的平均值這主要因為的脆性較大，抵抗因橫向變形產生的開裂荷載較小，使試件承壓面的約束作用減弱，從而導致立方體抗壓強度相對于棱柱體抗壓強度的提高幅度有限，即的，偏高對于此，文獻也

9、給出了相同的結論的試驗結果進行回歸分析，可得出如式（）所示的軸心抗壓強度，與立方體抗壓強度，的線性關系：，（）該線性關系是本試驗立方體抗壓強度值介于的擬合結果，相關系數為由此可見，在一定范圍內與，密切相關肖建莊在統(tǒng)計分析了大量試驗數據的基礎上，提出了再生混凝土立方體抗壓強度與軸心抗壓強度的關系，見式（）：（ ）·（ ）（）式中：為表觀密度，；為中粗骨料取代率，為了進一步說明式（）的適用性，本文將試驗數據、式（）的計算結果及肖建莊提出的式（）計算結果進行了比較，結果如圖所示由圖可知，按照式（），（）的計算值均與實測值較為接近相比之下，式（）形式簡單，而且能很好地反映試驗結果，對于一定強

10、度范圍內的，可以較為方便地估算出其軸心抗壓強度值圖與的關系混凝土彈性模量混凝土彈性模量實測結果見圖由圖可見，彈性模量隨取代率的增加逐漸減小，這與混凝土立方體抗壓強度變化規(guī)律一致為進行比較，根據混凝土結構設計規(guī)范和再生混凝土應用技術規(guī)程所規(guī)定的立方體抗壓強度與彈性模量的關系，分別計算出各試件的彈性模量，也示于圖可以發(fā)現，的彈性模量實測值與按照的計算結果擬合較好，而試件則與按照的計算結果接近由圖還可看出，與試件彈性模量相比，的彈性模量降低了圖各組試件彈性模量結論（）再生混凝土的立方體抗壓強度隨齡期的增長而增加（）在一定水灰比條件下，相同配合比的隨再生粗骨料取代率的增加，各齡期的立方體抗壓強度均相應降低（）與相比較，的立方體抗壓強度相對增長較快，立方體抗壓強度的降低幅度較時?。?/p>