混合型再生粗骨料混凝土力学性能探究

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1、混合型再生粗骨料混凝土力学性能探究　　摘要：研究表明，“混合型”再生粗骨料与“纯废弃混凝土”再生粗骨料相比在性质上的差异，照成“混合型”再生粗骨料混凝土的压碎破坏形态发生了根本性改变，从“界面破坏”转变成为粗骨料的“直接压碎破坏”。此外，其对再生混凝土力学性能具有不同的“弱化作用”，影响关系具有“界限取代”的重要现象。关键字：再生混凝土、力学性能、界限取代、破坏改变建筑垃圾的处理问题是我国城市建设过程中的巨大问题，它关系到城市的可持续发展和环境保护。将建筑垃圾进过一定的加工破碎和其它处理过程后，可以得到可用于实际混凝土工程

2、中的再生粗骨料。GB/T25177《混凝土用再生粗骨料》规范中定义的混凝土用再生粗骨料，是指由建（构）筑废物中的混凝土，砂浆，石，砖瓦等加工而成的，用于配制混凝土的，粒径大于4.75毫米的颗粒。5国内外对于废弃的建筑混凝土的循环再生利用已有非常深入研究，实际生活中也早有将旧混凝土经破碎后加工得到粗骨料（再生混凝土粗骨料）的工程运用实例，并已有相关研究著作出版。但对于由砖，砂浆，混凝土和各种杂质（塑料，木屑，瓦砾等）等多种成分混合而成的“混合型”建筑垃圾，目前的循环利用研究远远没有深入进行。考虑到成分的复杂性，可将其称之为“

3、混合型”再生粗骨料。本次研究将深入探究“混合型”再生粗骨料浇筑的混凝土力学性能。在本次研究中，共设计了两种标号（C25和C40）混凝土，采用100*100*100毫米尺寸的塑料模具。根据混凝土配合比设计方法，在保证拌合物中粗骨料质量不变情况下，采用一定质量“混合型”再生粗骨料取代原生粗骨料，并设定再生粗骨料的质量取代率分别为0%，20%，40%，70%和100%，共设A组（C25混凝土）和B组（C40混凝土）两大实验组。其中A1和B1组粗骨料为全部天然粗骨料，A5和B5组粗骨料全为混合型再生粗骨料。并控制各组试件混凝土拌合

4、物加水量（扣除计算所得再生粗骨料吸水量）不相差5%。浇筑的混凝土试件成型后，在符合国家标准的养护室中养护，待达到实验设定的龄期后，取样品进行试件抗拉，抗压强度测定。依据实验拟定，选择7天，14天，28天和60天强度作为检测指标，实测C25混凝土A1（再生骨料取代率0%）至A5组（再生骨料取代率100%）试件抗压强度值如下：实测C40混凝土B1（再生骨料取代率为0%）至B5组（取代率为100%）试件抗压强度值如下：从以上所得实验数据，可直观地得到下列结论：1.5混凝土早期抗压强度（7天）随再生骨料取代率的增加而降低，且C25

5、和C40组均呈现较为均匀的降低趋势，但降低幅度不大。2.随着龄期的增长（14天），混凝土强度随取代率的增加而明显降低。如C40混凝土，从0%取代变化到100%取代时，抗压强度降低达10MPa。且最初下降幅度大，而后下降幅度小。3.对28天抗压强度数据分析：C25组强度不再呈现单调下降趋势，从0%取代到20%取代，抗压值上升1MPa左右，这种现象可能是实验中的误差照成的；之后随取代率增加，强度呈现均匀下降，但随着取代率进一步增加，强度基本无变化。这里可能存在一个界限取代率，即当再生骨料取代率超过此界限时，其对混凝土的强度将无

6、明显影响。综合数据可以推断：对C25混凝土，各龄期再生粗骨料的界限取代率值在70%左右；对C40混凝土，7天，28天和60天强度值的界限取代率约为70%，而14天强度的界限取代率不明确。实验中发现，“混合型”再生粗骨料将改变混凝土的受压破坏形态。A1，B1组试件在受压破坏时，破坏形态全部为粗骨料与水泥石的“界面破坏”，无粗骨料直接压碎的破坏情况出现；而掺有再生粗骨料的混凝土试件在受压破坏时，形态几乎全为再生粗骨料中砖块和砂浆块成分的直接压碎破坏，属“骨料破坏”，这种破坏形态只与骨料中的砖和砂浆成分有关，与取代率无关。5实验

7、表明，掺有再生骨料的混凝土试件拉裂时，破坏界面既包括骨料界面破坏，又有砖块和砂浆成分的骨料直接拉裂破坏，由于混凝土抗拉强度很低，薄弱成分的影响不再显著，故对其抗拉强度影响不很显著。整个实验研究表明，对于不同取代率的再生骨料混凝土试件，其抗压强度均有降低，只是降低程度不同。相比而言，取代率对早期（7天）强度影响并不明显，但随着龄期的增长（14天，28天和60天），其影响逐渐明显。根据已得到数据分析，影响再生骨料混凝土强度的因素除了取代率外，还可能与骨料其它性质有关。综合各种因素，在实验中又增设了C，D，E三组对照组，与A5组

8、形成对照，以进一步探究影响再生混凝土强度的因素。C、D、E三组（均为C25混凝土）试件在同样的标准养护室养护至设定的龄期，测定其力学强度统计平均值如下表：5对照C组和A5组发现，对再生粗骨料进行较强破碎后，其拌合的混凝土强度值出现下降，说明在工程实际中再生粗骨料的粒径过小可能不利于其应用；对照D组、E组