再生砖骨料混杂纤维混凝土剪切性能

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1、再生砖骨料混杂纤维混凝土剪切性能1绪论1.1再生骨料混凝土的产生与意义作为人类文明建设中不可或缺的角色，混凝土自从19世纪中叶开始得到应用以来，已经发展成为全世界使用最广泛的建筑材料，建筑业的可持续发展更离不开它。但随之而产生环境问题也因日积月累而越发显著，不容忽视，因此混凝土工业的发展正面临着空前的挑战。一方面，建筑垃圾的总量随着城市日新月异的发展与建设不断增加，数量空前。对建筑垃圾进行有效管理和资源化利用成为亟待解决的难题，这关系到全球的环境、资源和能源，因此备受瞩目。传统上，可将建筑垃圾分为两大类，分别是土地开挖

2、过程中产生的垃圾（即渣土）和建筑物、构筑物在改建、拆除过程中产生的垃圾。其中，土地开挖过程中所产生的绝大部分粘土、砂石、岩石可用于回填工程或二次加工为砂石骨料后再利用。但建筑物、构筑物在改建、拆除过程中产生的破碎混凝土块，碎砖瓦块、废砂浆和废土都被运送至填埋点，随意丢弃。据香港大学吕伟生推算，包括渣土在内，目前我国建筑垃圾的年产值为20亿吨左右，占城市垃圾总量的80％～90％。目前国内并没有一整套成熟的处理体制来消化如此巨大产量的建筑垃圾，因此垃圾围城、垃圾围村的现象日趋普遍，成为亟待解决的难题。由于很多城市没有位置布

3、局合理和足够数量的倾倒点，甚至于缺少专门的建筑垃圾填埋场和成熟的监督体制，建筑垃圾的非法倾倒现象异常肆无忌惮（如图1.1所示）。据郑州市城管局固体废弃物处置管理处负责人表示，随着近郊沟壑被填满，倾倒点越来越远，垃圾车开始将垃圾随意倾倒到路边和城区闲置的空地。这不仅影响市容和环境卫生，对土壤、水体和大气造成了严重污染，而且减少了有效土地面积。并且被填埋的土地如需用作建设用地，往往需要投入巨大资金才能改善土壤条件。例如，郑州市郑东新区建设时，为清理某一地块上的大量建筑垃圾，竟耗资超过千万。.......1.2再生骨料混凝土

4、的基本性能本文所讨论的再生骨料及再生骨料混凝土均为再生粗骨料及由其部分或全部取代天然粗骨料而制成的再生粗骨料混凝土，简称再生混凝土。再生骨料于建筑废弃物，建筑废弃物又伴随建筑的施工、装修和拆除整个生命过程，因此，再生骨料的产生源源不断。作为混凝土的骨架，再生骨料传递应力的同时还可抑制水泥的体积收缩，防止水泥石开裂，因此处于很重要的地位。形成工艺的不同决定了再生骨料与天然骨料性能的差异。再生骨料颗粒形状不规则、多棱角，且表面包裹着相当数量的硬化水泥砂浆。由于这些不可能完全被消除的缺陷的存在，再生骨料的表观密度和堆积密度较

5、低。此外，再生粗骨料的表观密度与原生混凝土的强度等级成正比，这一结论由同济大学肖建庄[1]和大连理工李坤[2]通过大量试验得出。压碎指标表示碎石和卵石等混凝土粗骨料抵抗压碎的能力。再生骨料由于其表面包裹的大量硬化水泥砂浆和破碎生产过程中因损伤累积而形成的内部微裂缝，使得其抗压碎能力明显低于天然骨料。再生骨料本身压碎指标的大小受原生混凝土、原生砖瓦的强度以及其加工破碎方式的影响。一般情况下，再生骨料的压碎指标与原生混凝土或砖瓦的强度成反比，与其加工过程中水泥浆体和砂浆的脱落量也成反比。王智威等[3]通过试验测得再生混凝土

6、骨料的压碎指标为11％~15％，是天然骨料的3~4倍。...........2试验概况本试验采用的再生混凝土是指用再生砖粗骨料部分或全部替代天然粗骨料浇筑而成的混凝土，涉及的再生砖骨料均为粗骨料，由房屋拆建过程中产生的废弃烧结砖经破碎、加工而成。2.1再生砖骨料的生产将废弃砖破碎加工成再生砖骨料(RecycledBrickAggregate，简称RBA)制备再生砖骨料混凝土是砌体建筑垃圾资源化利用的有效途径之一。根据《混凝土用再生粗骨料》（GB/T25177-2010）规定，公称粒径大于4.75mm的再生骨料称为再生粗

7、骨料。根据微粉含量和泥块含量、吸水率、针片状颗粒含量、压碎指标、表观密度和空隙率等将其分为三类。再生砖骨料的生产一般要将废弃烧结砖经过破碎处理、剔除杂质、分级等过程，然后按单粒粒级或连续粒级配合成集料。本试验所用废弃烧结砖于郑州市城中村拆迁废弃的建筑垃圾，并且为同一批，见图2.1。目前，废弃烧结砖的破碎方法主要有机械和人工两种。机械破碎骨料设备不仅要经济合理，而且宜具有成套化、体积小、可移动等特点，这样便于流动在各建筑工地就地处理建筑垃圾，目前国际上以俄罗斯和德国的生产工艺比较完善，但仍存在能耗大、投资高等缺陷。人工破

8、碎可操作性强，但费时耗力，适宜小规模再生粗骨料的制备。无论采用哪种破碎方法，经过破碎、筛分的循环过程，所得再生骨料均应满足质量和级配的要求。借鉴发达国家的经验，根据试验室设备的具体情况，本试验再生砖骨料的破碎流程见图2.2。.........2.2再生砖骨料混杂纤维混凝土配合比设计（1）水：自来水。（2）水泥：郑州天瑞水泥有限公司