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1、回弹法检测再生混凝土抗压强度试验探究 摘要：无损检测技术在混凝土工程发挥着重要作用,为了推广再生混凝土工程应用,有必要开展再生混凝土的无损检测技术研究,以实现再生混凝土的质量控制,提高工程质量。关键词：回弹法；混凝土；实验中图分类号：TU37文献标识码：A引言废弃混凝土的循环再生利用对于环境保护、建筑业的可持续发展以及节约型社会的构建具有重要的现实意义。将废弃混凝土破碎、分级、加工成再生骨料,用于配制新的混凝土,通常称为再生混凝土技术。采用回弹法检测再生混凝土的抗压强度可以取得比较理想的试验结果1、试验概况1.1试验原材料6水泥为32.5R和42.5R普通硅酸盐水泥,分别用于配制C
2、20~C30和C35~C40混凝土;砂为普通天然黄砂;天然粗骨料(NCA)为连续级配的天然碎石,最大粒径为31.5mm。废弃混凝土取自浙江省丽水市某拆除混凝土建筑物废旧混凝土构件,该废弃混凝土年代较久,技术资料不详,代表当前废弃混凝土的主流。经钻芯取样检测,表明该废弃混凝土强度为C40左右。再生粗骨料由该废弃混凝土破碎加工而成,基本性能见表1所示,可以看出再生骨料的性能与天然粗骨料存在一定的差异;试验中所用的拌合水为自来水。表1粗骨料的基本性能1.2混凝土配合比设计混凝土共分10组,编号为NC的是普通混凝土,编号为RC的为再生混凝土,编号后面数字为设计强度等级(C20~C40)。考虑
3、到本研究的重点,为了具有对比性,应使再生混凝土与普通混凝土达到相近的抗压强度,再生混凝土配合比设计方法,即通过增加水泥用量(减小水灰比)的办法,经过多次试配,最终确定的再生混凝土配合比及抗压强度试验结果如表2所示。由于再生粗骨料的吸水率较高,应适当增加用水量进行补偿。在搅拌混凝土之前,先预湿再生粗骨料,使其适量吸水,达到饱和面干状态,以免搅拌混凝土时因吸水过多而影响混凝土的有效水灰比和工作性能。表2混凝土的配合比1.3试验设备6所有混凝土均采用机械搅拌,搅拌设备是一台容量为50L的搅拌机。混凝土在标准条件下养护至28d后取出进行试验。混凝土抗压强度检测设备为济南试金集团YZ-5000
4、型液压压力试验机;回弹仪为山东乐陵回弹仪厂生产ZC3-A型回弹仪;超声波检测仪器为中国科学院生产的RSM-SYS智能声波检测仪。1.4试验方法抗压强度试验按照GB/T50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行;超声和回弹试验按照CECS02:2005《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》进行。试块尺寸为150mm×150mm×150mm立方体,每组3块。2、试验结果与讨论2.1再生混凝土抗压强度与超声声速的关系超声法检测混凝土强度的基本原理是根据混凝土抗压强度与超声波在其内部传播时的速度有一定的相关性。超声声速与混凝土的密实度有关,混凝土的密实度越大,超声波在其内部
5、传播的速度越高。一般来说,混凝土强度越高,其密实度越大,因此混凝土强度越高,超声波在其中传播的波速越快。混凝土强度和超声声速之间存在的这种相关性,是超声法检测混凝土抗压强度的理论基础。图1给出了本研究得到的再生和普通混凝土超声声速v和抗压强度fcu试验结果,由图中可以看出,再生混凝土的超声声速具有如下特征:(1)再生混凝土的超声声速随着其抗压强度的增加而增加,这与普通混凝土一致;(2)与相同强度的普通混凝土相比,再生混凝土的超声声速值降低,且降低的程6度随着抗压强度的提高而增加,对于C20再生混凝土,降低幅度为10%左右,对于C40的情况,降低幅度则为15%左右。这个现象表明再生混凝
6、土的孔隙率高、弹性模量低,这主要是再生骨料的孔隙率较高的缘故;(3)再生混凝土的抗压强度与超声声速之间存在着一定的相关关系,因此利用超声法检测再生混凝土的抗压强度基本上是可行的;(4)普通混凝土抗压强度与超声声速之间的关系对于再生混凝土过于保守,因此不适用于再生混凝土。图1混凝土的抗压强度与超声声速之间的关系利用不同的数学模型对本研究得到的再生混凝土抗压强度与超声声速之间的关系进行回归,发现两者的关系可以用下式表达:fcu=0.2982v3.9825(相关系数R=0.91)2.2再生混凝土抗压强度与回弹值的关系回弹法检测混凝土抗压强度是通过对混凝土表面硬度的测定来推算其强度的一种测试
7、方法,具有操作简便、省时省力、经济实用、在不破坏工程本体的前提下能够对混凝土进行全面检测等优点。这种方法的理论依据是混凝土的回弹值主要由其表面硬度决定,而一般来说,混凝土的强度等级越高,表面硬度越大,这就使得混凝土的抗压强度和回弹值之间也存在着一定的相关关系。6图2给出了本研究得到的再生和普通混凝土回弹值试验结果,为了对比清晰起见,图中还给出了JGJ/T23-2001《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中普通混凝土全国统一测强曲线。由图中可以看出:(1)随
