再生骨料混凝土不同龄期的力学性能

1、再生骨料混凝土不同龄期的力学性能 摘要：将废旧混凝土试块破碎加工成再生粗骨料，按照与天然粗骨料颗粒级配相一致的原则重新配制，然后以（质量分数，下同），和这种粗骨料取代率、相同配合比配制再生骨料混凝土（），测试其不同龄期的力学性能结果表明：随着粗骨料取代率的增加，相同养护龄期的 立方体抗压强度、轴心抗压强度以及弹性模量均有不同程度降低；的抗压强度增长较快，抗压强度较的提高；轴心抗压强度与相同龄期的立方体抗压强度呈线性关系；弹性模量随养护时间的延长有所提高，与天然骨料混凝土（）相比，的弹性模量降低 关键词：再生骨料混凝土；抗压强度；弹性模量将废弃混凝土破碎后重新加工成骨料，全部或部分替代天然骨料，

2、按一定的配合比配制成再生骨料混凝土（），使其应用于建设工程中，可节省占用土地面积，减少自然资源开采，保护生态环境，从而实现可持续发展国内外关于的基本力学性能已有相当多的研究，且多是针对养护龄期的力学性能对于早期、长期抗压强度以及长期弹性模量等性能指标虽有所研究，但由于研究内容数量有限，还无法形成规范用来指导设计与施工因实际工程中只有了解不同龄期的力学性能，才能正确评价再生混凝土构件各个时期的承载能力以及后期使用阶段的变形情况，故本文将通过试验来比较相同配合比、不同再生粗骨料取代率（再生粗骨料占粗骨料的比例）的与天然骨料混凝土（）间的基本力学性能差异，得出不同养护龄期力学性能的变化规律，以期为的

3、工程应用提供理论参考 试验方案试验原材料水泥采用冀东普通硅酸盐水泥；拌和水采用自来水；细骨料采用细度模数为的中砂；考虑到再生细骨料吸水量过大，所以只选用再生粗骨料，再生粗骨料（）来源于实验室不同单位送检的混凝土试块，依其检测强度大小分为档：小于，大于；天然粗骨料（）为级配良好的机碎石，气干状态采取与相同的级配，粗骨料颗粒级配见表表粗骨料级配 （） 为保证质量，采取如下工艺来制备：按母体混凝土不同强度等级分类人工破碎初次筛选（控制最大粒径）搅拌机搅拌打磨二次筛选（控制最小粒径）分级筛分再生粗骨料分级后实物图如图所示图加工后不同粒径的按照建设用卵石、碎石规范测定粗骨料的性能，其主要性能见表表试验用

4、粗骨料的主要性能（）（）（）（） ：， 试验配合比配合比以保证新拌混凝土和易性为前提，为增加可比性，采用相同的 配合比设 计，见表其中为对比用由于孔隙率大，吸水率高，相同配合比情况下，随粗骨料取代率的增加，拌和净用水量相应减少，拌和物流动性变差，由表中各组混凝土拌和物的坍落度测定值也可看出 试件制作与养护按照母体混凝土强度及粗骨料取代率的不同，表混凝土配合比（） 第期 侯永利，等：再生骨料混凝土不同龄期的力学性能 共制作组立方体试块，每组块，分别测定其，的抗压强度另外制作组棱柱体试块，每组块，分别用来测定轴心抗压强度和弹性模量采用强制式搅拌机搅拌后，将拌和物装入试模中，置于振动台上振实，刮除试

5、模上口多余混凝土并抹平，后拆模将拆模后的试件立即置于标准养护室内进行养护抗压强度及弹性模量试块待养护后移至常温实验室，静置个月 试验结果及分析混凝土立方体抗压强度按照普通混凝土力学性能试验方法标准分别测试混凝土，立方体抗压强度，测试结果见表由表可见，同一样，强度随养护时间的增长逐渐增大；在同一养护龄期内，的抗压强度随粗骨料取代率的增加而有所降低这主要因自身缺陷所导致，相对含量越高，外力作用下越容易引起开裂破坏表混凝土立方体抗压强度与轴心抗压强度， ， 由表也可以看出，的强度增长较快，除和外，各 组 的 强 度 均 大 于也可通过比较强度与强 度 比 值，的大小来说明的强度增长规律图为各组试件，

6、的分布情况早期强度增长较快，它 的，约为，而该比值为，文献也得出了再生混凝土后，差别较小的类似结论主要是因为再生骨料吸水率较高，导致拌和混凝土净用水量减少，在不影响混凝土拌和物性能的情况下，较低的净水灰比可使混凝土硬化强度提高，这也可以用鲍罗米公式加以图各组试件，的比较，解释；同时再生混凝土表面包裹有水泥砂浆，新旧水泥砂浆之间由于弹性模量相差较小而更容易结合；另外再生骨料表面的孔隙及微裂缝会吸入新的水泥颗粒，水化产物能使新旧水泥砂浆结合更加紧密以上原因均导致早期强度增长较快后期混凝土的强度主要取决于骨料与水泥石之间界面过渡区的结构特征与相比，包含着原天然骨料与旧水泥石的界面、原天然骨料与新水泥

7、石的界面以及再生骨料表面的旧水泥石与新水泥石界面复杂的界面结构使得再生骨料混凝土在外力作用下更容易引起开裂破坏，导致其后期强度相对不高由表还可看出，的抗压强度较低，而的抗压强度则较低这是由于经过长时间的养护，水泥已充分水化，改善了与水泥石之间界面过渡区与孔隙结构所致与抗压强度相比，其抗压强度还可提高混凝土轴心抗压强度按照标准试验方法测定混凝土轴心抗压强度，试验结果见表由表可见，相同养护龄期的轴心抗压强度与其立方体抗压强度变化规律相似根据表试验结果，各组试件混凝土轴心抗压强度与立方体抗压强度比值，存在差异：中该比值最大为，最小为，平均为；而该比值为，低于的平均值这主要因为的脆性较大，抵抗因横向变

8、形产生的开裂荷载较小，使试件承压面的约束作用减弱，从而导致立方体抗压强度相对于棱柱体抗压强度的提高幅度有限，即的，偏高对于此，文献也给出了相同的结论的试验结果进行回归分析，可得出如式（）所示的轴心抗压强度，与立方体抗压强度，的线性关系：，（）该线性关系是本试验立方体抗压强度值介于的拟合结果，相关系数为由此可见，在一定范围内与，密切相关肖建庄在统计分析了大量试验数据的基础上，提出了再生混凝土立方体抗压强度与轴心抗压强度的关系，见式（）：（ ）（ ）（）式中：为表观密度，；为中粗骨料取代率，为了进一步说明式（）的适用性，本文将试验数据、式（）的计算结果及肖建庄提出的式（）计算结果进行了比较，结果如

9、图所示由图可知，按照式（），（）的计算值均与实测值较为接近相比之下，式（）形式简单，而且能很好地反映试验结果，对于一定强度范围内的，可以较为方便地估算出其轴心抗压强度值图与的关系混凝土弹性模量混凝土弹性模量实测结果见图由图可见，弹性模量随取代率的增加逐渐减小，这与混凝土立方体抗压强度变化规律一致为进行比较，根据混凝土结构设计规范和再生混凝土应用技术规程所规定的立方体抗压强度与弹性模量的关系，分别计算出各试件的弹性模量，也示于图可以发现，的弹性模量实测值与按照的计算结果拟合较好，而试件则与按照的计算结果接近由图还可看出，与试件弹性模量相比，的弹性模量降低了图各组试件弹性模量结论（）再生混凝土的立方体抗压强度随龄期的增长而增加（）在一定水灰比条件下，相同配合比的随再生粗骨料取代率的增加，各龄期的立方体抗压