再生混凝土抗折强度试验研究.pdf
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1、2 0 1 0年 第 6期 (总 第2 4 8 期) N u mb e r 6i n 2 O L O ( T 0 t a l N o 2 4 8 ) 混 凝 土 Co nc r e t c 原材料及辅助物料 MATER L AND ADM I I CI 正 d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 0 0 6 O 1 7 再生混凝土抗折强度试验研究 陈宗平 。余兴国 ,柯晓军 ,薛建阳 。 ( 1 福州大学 土木工程博士后流动站 ,福建 福州 3 5 0 1 0 8 ;2 广西大学 土木建筑工程学院 ,广西 南宁 5 3 0 0
2、 0 4 ; 3 西安建筑科技大学 土木工程学院 ,陕西 西安 7 1 0 0 5 5 ) 摘要 : 为了研究不 同骨料替代率再生混凝土 的抗折强度 ,设计了 3 3个不 同再生粗骨料替代率 ( 0、 1 0 、 2 0 、 3 0 、 4 0 、 5 0 、 6 0 、 7 0 、 8 0 、 9 0 、 l O O ) 标准试块进行抗折试验, 获取了不同骨料替代率再生混凝土的抗折强度, 分析了骨料替代率对抗折强度的影响, 并 对折断后 的试块进行抗压试验 , 获取 了同一试块 的抗压强度 。 试验结果表明 : 再生粗骨料混凝 土的抗折强度 和抗压强度与天然骨料混凝土 接近 , 再生混凝土的
3、抗折强度与立方体抗压强度之 比值为 0 1 2 。 关键词 : 再生混凝土 ;再生粗骨料 ;替代率 ;抗折强度 中图分类号 : T U5 2 8 O 1 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 0 ) 0 6 0 0 5 8 0 3 E xp er i men t al s t ud y on t h e f l e x ur a l s t r eng t h of r e c y c l ed a ggr ega t e c onc r e t e C H E NZ o n g - p i n g , Y UXin g - g u o 2 , KE
4、X i o -j ll l l 2 , XU EJ i a n - y a n g ( 1 Ci v i l E n g i n e e r i n g Po s t d o c t o r a l Re s e a r c h S t a t i o n, F u z h o u Un i v e r s i t y, F u z h o u 3 5 01 0 8, Ch i n a; 2 Co l l e g e o f Ci v i l E ng i n e e rin g a n d Ar c hit e c tu r e, Gu a n g x i Un i v e r s i t
5、y, Na n ni n g 5 3 0 0 0 4, Ch i n a; 3 S c h o o l o f Ci v i l E n g i n e e ri n g , X i a l l U n i v e r s i t y o f Arc h i t e c tu r e&T e c h n o l o g y , Xi a l l 7 1 0 0 5 5 C h i n a ) Abs t r a c t : hl o r d e r t o s t u d y t h e fle x u r a l s t r e n g t h o f d i f f e r e n t r
6、 e l a c e mn e t pe r c e ntag e s r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e c o n c r e t e 3 3 s p e c i me n s we r e d e - s i g n e df o rt h et e s t , wh i c h r e l a c e mn e t p e r c e n t a g e s r e c y c l e d c o a rse a g g r e g a t e a r e 0, 1 0 , 2 0 , 3 0 , 4 0 , 5 0 , 6 0
7、, 7 0 , 8 0 , 9 0 , 1 0 0 Ac c o r d i n gt ot h e e x p e ri me n t , t h efl e x u r a l s t I le n g t ho f r e c y c l e d a g g r e g a t e c o n c r e t e ( RA C) a r e o b t a i n e d , a n d t h ei n fl u e n c eo f r e l a c e mn e t p e r c e n t a g e s r e - c y c l e d c o a r s e a g g
8、 r e g a t e a r e an a l y z e d Us i n g t h e s a me s p e c i m e n s t O c o mp r e s s t e s t , wh i c h i s fin i s h e d b y t h e fle x u r a l s t r e n g th t e s t , th e c u b i c c o mp r e s - s i v e s t r e n g t h a r e o b tai n e d T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e fl e
9、x u r a l s t r e n gth a n d c u b i c c o mp r e s s i v e s tr e n g t h a r e n e a r b e t we e n b e r e c y c l e d a g g r e g a t e c o n c r e t e an d n o r m a l c o n c r e t e, t h e r e c y c l e d a g g r e g a t e c o n c r e t e r a t i o o ffl e x u r a l s t r e n g t h t o c u b
10、 i c c o mp r e s s i v e s t r e n g t h i s 0 1 2 K e y wo r d s : r e c y c l e d a g g r e g a t e c o n c r e t e ( R AC) : r e c y c l e d c o a r s e a g gre g a t e ; r e p l a c e me n t p e r c e n t a g e ; fl e x u r a l s t r e n gth 0 引言 再生混凝土作为一种新型的节约型建筑材料, 对于保护环 境、 节约资源、 发展生态建筑具有重要意义
11、 。近年来国内外学 者开展了相关研究 , 并取得一定成果口 , 但 以往 的研究 大多是 关于再生混凝土的生产工艺、 抗压强度、 弹性模量、 泊松比等方 面, 对抗折强度的研究不多, 特别是以往研究的再生混凝土, 很 少采用服役期满( 使用 5 O年后) 的废旧混凝土为再生粗骨料的 原料。为 了能系统地揭示不 同粗骨料替代率再生混凝土的抗折 强度, 特别是采用服役期满的废弃混凝土为原料的再生混凝土 的抗 折强度 。本研究利用 1 9 5 8 年生产的混凝土电线杆为再 生 粗骨料的原料, 设计了 1 1 组试件( 替代率从 0 - 1 0 0 , 中间级差 1 0 ) 进行试验研究, 以期为再生
12、混凝土的进一步深入研究和应 用提供科学依据。 1 试验设计 1 1 试验材 料 水泥采用 P o 3 2 5 R级海螺牌水泥 ; 砂采用普通天然黄砂 ; 拌合水为自来水; 天然粗骨料为连续级配的碎石 , 最大粒径为 2 0 mm。 再生粗骨料由南方电网 1 9 5 8年生产的废弃混凝土电杆 中的混凝土经破碎和筛分而成, 该废弃混凝土电杆的原设计强 度为 C 3 0 ,并且在破碎前对该批混凝土电杆进行 回弹试验 , 废 弃混凝土 的强度为 3 1 MP a , 再生粗骨料的最 大粒径 为 2 0 n l m。 并且在试验前, 对再生粗骨料和天然骨料采用同一筛网筛分, 均 为连续级配。 1 2混凝
13、 土配合 比 定义再生粗骨料的替代率为再生粗骨料质量占全部质量 的百分比。本研究考虑了 1 1 种再生骨料替代率( O 、 1 0 、 2 0 、 3 0 、 4 0 、 5 0 、 6 0 、 7 0 、 8 0 、 9 0 、 1 0 0 o混凝土的配制, 以替代率 0 为基准, 试配强度为 C 3 0 , 水灰比为 O 4 1 , 细骨料砂 率为3 2 。 对于各种不同骨料替代率的再生混凝土, 保持水泥、 自来水 、 砂完全相 同, 粗骨料的总质量也一致 , 唯一改变的是粗 骨料的组成成分 ( 即再生粗骨料增加 时, 天然粗骨料相应减少 ) 。 再生混凝土的配合比见表 l 。 1 3 试
14、件的浇筑与养护 混凝土搅拌设备为一台容量 3 0 L的搅拌机。 投料顺序为先 收稿 日期 :2 0 1 0 - 0 2 - 2 1 基金项目:国家自 然科学基金( 5 0 9 0 8 0 5 7 ) ; 广西科学基金项目( 桂科青0 8 3 2 0 0 4 ) 58 表 1 混凝土的配合比 加人砂 和水泥 , 搅拌均匀后 , 再 加入 粗骨料进行搅拌 , 最后加人 水 , 搅拌 3 5 mi n后 , 观测其坍落度, 坍落度试验完毕后将混凝 土拌合物注入钢模, 采用振动台振捣密实并抹平 , 2 4 h后拆模 , 立 即放人养护室养护, 在标准条件下养护 2 8 d后取出, 自然晾干 之后进行试
15、验。试件制作在广西 大学结构安全与工程防灾教育 部重点实验室完成 。 1 4 加 载装 置和 试验 方 法 抗折强度试验采用如图 1 所示 的加载方式 , 试验在抗折试 验机上进行 , 试件 的尺寸为 1 5 0 mm 1 5 0 mm 5 5 0 mm的棱柱体 , 试验段跨 度 - - 4 5 0 mm。 : : : : 图 1 加载方式( 单位 : mm J 为了方便 比较再生混凝土的抗折强度与抗压强度之问的 关系 , 在完成抗 折试验后得 到的两半块 混凝土 , 进行立方体 抗 压试验, 在试件侧面的上下端加放两块宽度为 1 5 0 mi Y l 、 厚度为 1 0 r n l n的钢板
16、, 采用万能试验机加载。 2 试验结果与分析 2 1 抗折 试验 结 果及抗折 强度 试验实测获取了各组不同骨料替代率再生混凝土试件折断 时的荷载值, 并依据式( 1 ) 计算确定再生混凝土的抗折强度 ,尸旦 ( 1 ) b h z I l, 尸一 【 l J 式中: 卜试件折断时的破坏荷载; 6 , 试件的截面宽度 和高度 ; Z 试件长度。 本次试验中 b = l 5 0 m m, h = l 5 0 mm, l - 4 5 0 mm。 试验实测并按式( 1 ) 计算得到各组不同骨料替代率再生混 凝土的抗折强度如表 2 所示。并将不同骨料替代率再生混凝土 抗折强度的变化情况进行对比分析,
17、如图2所示。 由表 2可见 : 由服役期满的废旧混凝土作为粗骨料, 试配 的C 3 0再生混凝土实测抗折强度值在 5 1 6 0 MP a之间波动, 均值为 5 6 4 5 MP a 。 表 2 抗 折强度值 注: 每组替代率试块 3个 , 取平均值 后代入式 ( 1 ) 计算 。 从图2可知, 不同骨料替代率再生混凝土的抗折强度有变 化, 随着替代率的增加, 再生混凝土的抗折强度呈现先增大后 减小的趋势。与替代率为0的天然骨料混凝土( RA C 一 0 ) 相比, 不 同替代率再生混凝土的抗折强度变化不大; 只有替代率为 5 0 、 8 0 和 9 0 时再生混凝土 的抗 折强度低于天然骨料
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