王厚福 孫亞偉 徐福衛(wèi)
摘 要:本論文對(duì)再生混凝土的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了試驗(yàn)分析,分析了連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配對(duì)摻加再生骨料混凝土抗壓強(qiáng)度的影響和不同再生骨料的摻量對(duì)再生骨料混凝土強(qiáng)度和性能的影響。結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)28天養(yǎng)護(hù)后混凝土的強(qiáng)度隨著再生骨料的增加而減少,間斷級(jí)配較連續(xù)級(jí)配的再生骨料混凝土的抗壓強(qiáng)度相對(duì)低些。
關(guān)鍵詞:再生骨料;再生混凝土;連續(xù)級(jí)配;抗壓強(qiáng)度
再生混凝土指舊建筑物或結(jié)構(gòu)物解體的混凝土經(jīng)破碎分級(jí),成為粗細(xì)骨料,用以代替混凝土中的部分或全部天然骨料,配置而成的混凝土[1]。由于再生混凝土的巨大經(jīng)濟(jì)效益和潛力,國(guó)內(nèi)許多學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)對(duì)再生混凝土進(jìn)行了研究,包括再生混凝土的基本性質(zhì)[2]、再生混凝土的力學(xué)性能[3]、再生混凝土的耐久性[4]等做出了實(shí)驗(yàn)研究。但有關(guān)再生骨料級(jí)配,摻量對(duì)再生混凝土的優(yōu)化研究較少。本文研究了不同級(jí)配和不同再生骨料摻量對(duì)再生骨料混凝土強(qiáng)度的影響。
1 實(shí)驗(yàn)材料和試驗(yàn)方案
試驗(yàn)材料采用標(biāo)準(zhǔn)河沙,卵石,華新堡壘牌P.C 42.5R水泥,再生骨料采用襄陽(yáng)市隆中風(fēng)景區(qū)道路改造廢棄的混凝土破碎篩分而成,自來(lái)水拌和。
試驗(yàn)主要參照《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ55-2011)[5],以設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30的普通混凝土配合比為基準(zhǔn),以再生骨料的級(jí)配和摻量為基本影響因素,連續(xù)級(jí)配摻入10%、20%、30%再生骨料編為10A、20A、30A。間斷級(jí)配摻入10%、20%、30%再生骨料分別編為10B、20B、30B。不同級(jí)配和再生骨料摻量試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)照組見表1、表2。不摻入再生骨料的試驗(yàn)對(duì)照組編號(hào)0。采取100mm×100mm×100mm的試件模具,以同一齡期,3個(gè)試塊同時(shí)制成、相同時(shí)間養(yǎng)護(hù)的混凝土試件為一組。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)下7d和28d的抗壓強(qiáng)度。配合比見表3所示。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
7d、28d實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1、圖2。
圖1、圖2分別由各組抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)得到了養(yǎng)護(hù)7d的混凝土抗壓強(qiáng)度隨摻入再生骨料量變化和養(yǎng)護(hù)28d的混凝土抗壓強(qiáng)度隨摻入再生骨料量變化,對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析得出再生粗骨料摻量與混凝土力學(xué)性能的關(guān)系:
(1)從圖1、圖2中可看出摻入再生骨料生成的混凝土抗壓強(qiáng)度高于未摻再生骨料混凝土。摻入再生骨料比不摻入再生骨料強(qiáng)度高是因?yàn)樵偕橇隙酁樗槭?,而試?yàn)用的天然骨料為卵石,摻入碎石會(huì)使混凝土強(qiáng)度增加。并且再生骨料具有良好的吸水率,可以降低混凝土內(nèi)部的水灰比,其中還含有大量未水化的水泥顆粒,而這些未水化的水泥顆粒在再生混凝土的配置中會(huì)繼續(xù)水化,這相當(dāng)于增加了混凝土的水泥用量,使制成的再生混凝土的抗壓強(qiáng)度得到提升。
(2)從圖1、圖2中可看出,與連續(xù)級(jí)配相比,間斷級(jí)配制成的混凝土強(qiáng)度都相對(duì)小一些。間斷級(jí)配是人為挑選剔除骨料中的某些粒級(jí),骨料的堆積程度小,顆粒粒徑相差較大容易使拌合物發(fā)生分離,降低混凝土強(qiáng)度。
(3)從圖2可以看出在養(yǎng)護(hù)28天后混凝土中摻入10%再生骨料混凝土強(qiáng)度達(dá)到最高,隨著再生骨料摻量增加,混凝土強(qiáng)度減少。摻入再生骨料多會(huì)降低再生混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度,再生骨料的表面與新舊泥漿結(jié)合較弱,會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度。摻入再生骨料比不摻入再生骨料強(qiáng)度高是因?yàn)樵偕橇隙酁樗槭?,而試?yàn)用的天然骨料為卵石,摻入碎石會(huì)使混凝土強(qiáng)度增加。
3 結(jié)論
本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)摻加再生骨料混凝土的性能的優(yōu)化進(jìn)行了的試驗(yàn)研究,得出以下結(jié)論:
(1)混凝土制作采用連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配兩種不同級(jí)配,連續(xù)級(jí)配制作的混凝土性能更高。
(2)摻入再生骨料生成的混凝土抗壓強(qiáng)度高于未摻再生骨料混凝土?;炷林袚饺?0%再生骨料混凝土強(qiáng)度達(dá)到最高。
(3)混凝土強(qiáng)度會(huì)隨著再生骨料摻量的增加而減少,摻入再生骨料會(huì)降低再生混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度,再生骨料與新舊泥漿結(jié)合較弱,使混凝土的強(qiáng)度降低。
本論文是在徐福衛(wèi)老師的指導(dǎo)下完成的。
基金項(xiàng)目:湖南文理學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):201810519042)
參考文獻(xiàn)
[1]侯星宇.再生混凝土研究綜述[J].混凝土,2011(7):97-103
[2]王江,薛飛燕,周輝.再生混凝土抗壓強(qiáng)度研究[J].混凝土,2006(7):52-54
[3]劉玉蓮,曹明莉,張會(huì)霞.再生混凝土耐久性研究進(jìn)展[J].混凝土,2013(4):94-95
[4]崔正龍,楊力輝,大芳賀義喜,等.再生混凝土耐久性的試驗(yàn)研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2006(21):3518-3519
[5] 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)范(JGJ55-2011)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011
作者簡(jiǎn)介:
王厚福,男,1999年9月生,漢族,湖北荊州人,湖北文理學(xué)院土木工程專業(yè)16級(jí)本科生
孫亞偉,男,1997年6月生,漢族,湖北棗陽(yáng)人,湖北文理學(xué)院土木工程專業(yè)16級(jí)本科生
指導(dǎo)老師
徐福衛(wèi),男,1976年6月生,漢族,江西都昌人,副教授,碩士,主要從事工程結(jié)構(gòu)數(shù)值計(jì)算和再生混凝土研究,湖北文理學(xué)院土木工程與建筑學(xué)院。