再生混凝土力学性能试验研究

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1、再生混凝土力学性能试验研宄摘要：采用经过破碎、筛分处理的建筑垃圾作为混凝土的再生粗骨料，代替天然粗骨料配制了C20级再生混凝土。再生骨料的取代率设计为0、35%、65%、100%,进行了混凝土的抗压强度试验，并探讨了掺入粉煤灰对其抗压强度的影响。抗压强度实验在标准条件下养护28d，在万能压力试验机下测其强度，通过C20级再生混凝土28d的抗压试验研宄，得出了C20级再生混凝土的抗压强度会随再生骨料取代率的增大而降低，粉煤灰可以减少水泥用量但对抗压强度影响不大的结论。关键词：再生粗骨料；混凝土；取代率；强度

2、中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：16749944(2016)180001021引言近年来，随着城市建筑更新改造规模增大和自然灾害的影响，产生的建筑垃圾量越来越大。以前建筑垃圾只是单纯的作为回填材料或露天堆放，处理方式单一，容易造成环境污染。前者从一定程度上来说没有充分利用和回收资源，后者则占用紧缺的土地资源，污染环境。我国每年产生的建筑垃圾总量约为35.5亿t,约占城市垃圾的40%。可是我国仅有不到5%的资源化率，远低于发达国家95%的平均资源化率。我国制定了《混凝土用再生粗骨料》(GB/T

3、25177-2001)、《混凝土和砂用再生细骨料》(GB/T25176-2001)两部国家标准。这些规范标准保证了再生骨料应用的质量，使得再生骨料更广泛的运用于建设之中。再生骨料的应用可以解决天然石材资源枯竭、建筑垃圾污染环境和占用土地资源等问题。因为再生骨料原材料的时间和空间上存在差异性，需要对再生骨料混凝土的性能作具体的研究［2］。2试验概况2.1实验材料水泥为普通硅酸盐水泥(三峡P?C32.5);沙子为天然粗砂，天然粗骨料为卵石，再生粗骨料为实验室废弃的C40-C50混凝土试块，经人工破碎为粒径4.

4、5〜20mm的碎块，用4.5mm的筛子筛分得到粒径大于4.5mm的碎块。然后再用20mm的筛子筛分得到粒径为4.5〜20mm的连续级配［2］。按照《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ53—92)分别测得再生骨料堆积密度为1190kg/m3,表观密度为2640kg/m3,压碎指标为16.2%，吸水率为5.6%。2.2配合比设计本试验参照《普通混凝土配合比设计规程》CECS207:2006、《高性能混凝土应用技术规程》JGJ55-2011,配置C20级混凝土，再生粗骨料取代率分别取0%，35%

5、,65%,100%,分别设计了再生粗骨料不同取代率和有无粉煤灰对试块的力学性能的影响。配合比为水泥：砂：粗骨料：水=333:511.1:1285.9:180,水灰比为0.54;掺粉煤灰的再生混凝土配合比为水泥：粉煤灰：砂：粗骨料：水=320:80:507:1183:180,水灰比为0.56。1m3材料用量见表lo在试验过程中再生粗骨料的吸水率和吸水速率都要高于天然骨料，按照普通混凝土配合比设计的再生混凝土，必须要增加用水量才能满足工作度要求。在相同单位用水量下，随着再生骨料取代率的增加，就会使混凝土的坍落

6、度逐渐变小，流动性变差，但保水性和粘聚性较好。由于再生骨料表面粗糙和孔隙率大使得其吸水率大，拌合混凝土的流动性差。再生骨料表面粗糙，增加了拌合和浇筑时的摩阻力，所以再生混凝土比普通混凝土的保水性和粘聚力好［3］。3试验结果与分析按照《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T50081-2002)测抗压强度。本试验采用的混凝土试件尺寸为100mmX100mmX100mm,成型后在标准条件(温度20士3°C，相对湿度90%以上)下养护28d。从养护箱中取出混凝土试样，将表面清理干净，检查其外观，将试块放在试验机

7、的下压板或垫板上，试块的承压面应为成形时与顶面垂直的面，试件中心对准试验机的下压板中心，启动试验机，当上压板快要接触试块时，调整球座使两者均衡的接触，加荷速度为0.3〜0.5MPa/S，直至试样破坏，记下最大荷载F。试验结果见表2和图1。3.1再生骨料吸水率的影响再生粗骨料比天然骨料的吸水率高，吸水率对再生混凝土的强度有较大的影响。混凝土加水拌和后，再生骨料大量吸水，使水泥浆体中实际水灰比降低。低强度混凝土的水灰比变化对强度的影响较为敏感。吸水率随再生骨料掺量增大而增大，使得水泥浆体中的实际水灰比降低，随

8、着实际水灰比的降低会影响再生混凝土的流动性，但再生混凝土的抗压强度有所提高。在再生混凝土中，再生骨料表面的水泥砂浆与新拌合的水泥砂浆的弹性模量相似，加强了骨料与浆体间的界面结合。3.2粉煤灰的影响粉煤灰对普通混凝土早期强度形成不利，但是粉煤灰粒径较细(粒径1〜lOOum)能填充水泥颗粒和再生骨料间大量的空隙，使得混凝土更加的密实。摻粉煤灰后的再生混凝土28d强度与原混凝土抗压强度相差不大。同时水泥水化产物中的Ca(OH)2会与