影响烧结砖瓦再生骨料混凝土强度主要因素的试验研究.pdf
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1、2 0 1 2年 第 5 期 (总 第 2 7 1期 ) N u mb 5 i n 2 0 1 2 ( T o t a l No 2 7 1 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 原材料及辅助物料 M ATERI AL AND ADM I NI CL E d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n A0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 2 0 5 0 2 3 影响烧结砖瓦再生骨料混凝土强度主要因素的 试验研究 谢玲君 ,翟爱良,翟文举 ,王纯合 。季昌良 ( 山东农业 大学 水利土木工程学院 ,山东 泰安 2 7 1 0 1 8 ) 摘要: 系统的研究了砖瓦再生骨料混凝
2、土的抗压强度、 劈裂抗拉强度与砖瓦再生粗骨料的级配、 强化处理方法、 水灰比、 砂率、 单位体 积用水量之间的关系, 并得出合理配合比 建议; 同时探讨了不同取代率对砖瓦再生骨料混凝土抗压强度的影响规律。 为废弃烧结砖瓦再生 利用的进一步研究提供了重要依据。 关键词 : 再生混凝土 ;抗压强度 ;劈裂抗 拉强度 ;主要因素 中图分类号 i T U5 2 8 0 4 1 文献标 志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 O ( 2 O 1 2 ) O 5 一 O O 7 O O 4 E xpe r i me n t a l r e s e ar ch on a f e w mai
3、n f ac t or s i n f l u en ci n g s t r en gt h of t h e r e c y c l e d s i n t e r e d br i c k t i l e c on cr e t e XI E L i n g -d u n Z H AI Ai l i a n g , Z H AI We n -j u , WA NG C h u n - h e J f C h a n g - l i a n g ( I n s t i t u t e o f Wa t e r C o n s e r v a n c ya n dC i v i l E n
4、g i n e e r i n g , S h a n d o n gA gri c u l t u r a l U n iv e r s i t y , T a i a ll 2 7 1 0 1 8 , C h i n a ) Abs t r a ct:T he s ys t e ma t i c s t u d y o n t h e r e l a t i o n s hi p b e t we e n c o mp r e s s i v e s t r e n g t h, s p l i t t i n g t e n s i l e s t r e n g t h o f r e
5、 c y c l e d s i n t e r e d br i c k t i l e c o n c r e t e a n d r e c y c l e d b r i c k t i l e a g g r e g a t e o f wi th d i ffe r e n t g r a d u i o n, s t r e n g t h e n i n g t r e a t me n t , wa t e r c e me n t r a t i o, s a nd r a t e, wa t e r q u a n t i t y, a n d c o me t o a
6、r e a s o n a b l e mi x p r o p o s e d; At t h e s a me t i me, t h e c h a n g e l a w o f c o mp r e s s i v e s t r e n gth wi t h d i ffe r e n t r e p l a c e me n t r a t e wa s a c q u i r e d P r o - v i d e s a n i mp o r t a n t b a s i s f o r f u r t h e r s t u d y o n r e c y c l i n
7、 g o f wa s t e s i n t e r e d b r i c k t i l e a g gr e g a t e Ke y wor d s: r e c y c l e d c o n c r e t e; c o mp r e s s i v e s t r e n gth; s pl i t t i n g t e n s i l e s tr e n g t h; ma in f a c t o r s f ) 引言 烧结砖瓦再生骨料是将废弃的烧结砖瓦破碎、 清洗 、 分级 后 按照一定的级配合比例混合而成, 用以配制中低强度混凝土 的混凝土骨料 , 是一种具有可持续
8、发展特征的绿色建材。 目 前, 国内外关于废弃混凝土骨料再生混凝土性能的研究较多, 而 对于烧结砖瓦骨料再生混凝土方面的研究相对较少。 通过试验 研究, 探讨不同级配、 骨料的强化处理方法、 水灰比、 砂率以及单 位体积用水量分别对砖瓦骨料再生混凝土抗压强度、 劈裂抗拉 强度的影响, 并分析粗骨料的替代率对抗压强度的影响规律。 这 为废弃烧结砖瓦再生利用的进一步研究提供了重要依据。 1 试验原材料 试件制作所选用的材料均为常用工程建设材料 , 水泥选用 山东省泰安市鲁润水泥制造有限公司生产的 P O 3 2 5级水泥, 混凝土拌和用水为 自来水公司自来水 , 砂子为中粗砂; 天然骨 料为天然碎
9、石, 最大粒径为2 5 m m, 连续级配; 再生砖瓦骨料选 用建筑工地临时用房拆除后的废弃砖瓦, 经试验测定, 强度可 达到 MUI O , 经人工破碎为粒径值分别为 5 1 0 f l i rt 3 , 1 O 1 6 mm, 1 6 - 2 0 mm的骨料 , 用水泥浆将其包裹, 进行强化处理 , 然后按 照一定比例( 表 1 ) 将 3 种粒径的骨料掺和到一起 。 表 1 不同粒径骨料的配制比例 试验测得的再生砖瓦骨料的基本性能, 与再生混凝土骨料 的特点类似 , 其堆积密度 和表观密度均低于 天然 石材骨料 , 而 吸水率、 含水率以及压碎指标均高于天然石材骨料( 表 2 ) 。 2
10、 几个主要 因素对烧结砖 瓦再生骨料混凝土 强度的影响 2 1 骨料级配 试验设计采用单粒粒级 l 0 2 0 mn 3 、 1 6 2 5 mi l l , 连续级配 5 1 0mm、 5 1 6 mm、 5 2 0m m、 5 - 2 5 mm 共 6 组 , 每组 又分为用 相同水灰比的水泥浆包裹处理和未进行包裹处理两种方案进 表 2 粗骨料的基本性能对比 收稿 日期 :2 O 1 1 1 1 2 0 基金项 目:山东省 自然科学基金项 目( 2 0 0 9 Z R B0 1 8 7 9) 7 0 行试验, 结果发现相同情况下用水泥浆包裹处理的砖瓦骨料再 生混凝土试件的单轴抗压 2 8
11、d强度值可提高 1 1 3 2 , 同时, 通过对比发现, 粒径为 5 1 9 mm的连续级配再生骨料最适合应 用于实践, 具体可查阅参考文献 4 。 2 2 对骨料不同强化处理方法 用水泥浆对砖瓦骨料包裹进行强化处理, 可在一定程度上提 高再生骨料混凝土的抗压强度 , 本试验采用相同水灰比的水泥 浆对砖瓦骨料进行一次包裹、 二次包裹, 分别对各时间段的含水率 情况及与其对应的抗压强度进行对比分析, 结果如图 1 、 2 所示。 芝 褂 * 抽 龄期 龄期 , d 从图 l可知, 与普通粗骨料相似, 一次包裹及二次包裹 的 砖瓦再生骨料的含水率均随着时间的延长而降低, 相对的, 二次 包裹处理
12、的砖瓦再生骨料的含水率较低, 第 4天前期下降速度 较一次包裹稍慢, 而第 4 6天, 其含水率基本保持平衡 , 6 d之 后, 含水率明显降低, 因此可选用用水泥浆二次包裹后第 4 6天 的砖瓦再生粗骨料。 从图 2中可以发现 , 随着时间的延长 , 一次包裹与二次包 裹处理的砖瓦再生骨料混凝土的抗压强度整体都保持快速上 升趋势。 相对的, 一次包裹处理的砖瓦再生骨料混凝土的抗压强 度值在第 2 - 4天有略微降低 但 4 d 之后 , 又开始平稳增长; 二 次包裹的砖瓦再生骨料混凝土的抗压强度在第 4 6天时其增 幅相对减缓 , 强度值相对稳定 。 因此可选用用水泥浆二次包裹 后第 4 6
13、天的砖瓦再生粗骨料。 机理分析: 由于砖瓦骨料表面粗糙, 棱角比较多, 且在破碎 过程中, 部分骨料内部因受力产生细微裂纹, 形成了多孔隙结 构特征, 为此 , 采用水泥浆包裹处理强化措施后, 可以改善砖瓦 骨料的微观结构和力学特性。 砖瓦骨料用水泥浆一次包裹处理 后, 其孑 L 隙率较粗骨料时明显降低 , 因此用水泥浆二次包裹处 理后的含水率在前 6 天较一次包裹处理均低, 而由于包裹处理 , 使粗骨料表面形成了一层稳定的水泥浆保护层, 降低吸水率的 同时也使粗骨料与粗骨料、 粗骨料与新水泥浆之间具有更好的 黏结性能, 从而更有利于提高再生混凝土的强度。 2 3水灰 比 分别采用 0 7 0
14、 、 0 7 5 、 0 8 0 、 0 8 5水灰比, 制作尺寸为 1 0 0 I T U T I X 1 0 0 m mx l 0 0 mm的黏土砖瓦再生骨料混凝土立方体试块, 每 种水灰比各制作 3个试块, 标准养护 2 8 d , 测试其抗压强度、 劈 裂抗拉强度和弹性模量。 为集中研究水灰比对混凝土力学性能 影响, 砖瓦再生粗骨料的取代率统一取 1 0 0 。 不同水灰比时对黏土砖瓦再生骨料混凝土的配合比进行 图 2 不同处理方式各时间段的抗压强度 相应调整( 表 3 ) 。 表 3 不 同水灰 比时砖瓦再生骨料混凝 土的配合 比 图 3 、 4分别为不同水灰比对砖瓦再生骨料混凝土的
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