再生粗骨料预处理及再生混凝土徐变试验研究.pdf
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1、第 1 9卷第 2期 2 0 1 6年 4月 建筑材料学报 J OURNAL OF B UI L DI NG MATE RI ALS Vo 1 19。 No 2 Apr , 2 01 6 文章编号 : 1 0 0 7 9 6 2 9 ( 2 0 1 6 ) 0 2 0 2 4 2 0 6 再生粗骨料预处理及再 生混凝土徐变试验研究 罗素蓉 , 郑 欣 , 黄海 生 ( 1 福州大学 土木工程学院,福建 福州 3 5 0 1 1 6 ; 2 福建省环保节能型高性能混凝土协 同创新中心,福建 福州 3 5 0 1 1 6 ) 摘要:采用预湿法、 净浆裹石法和掺硅灰净浆裹石法对再生粗骨料进行预处理
2、, 然后制备再 生混凝 土 研 究不 同再 生粗 骨料取 代 率( 质 量分数 ) 和 不 同再 生粗 骨料预 处理 法对 再 生 混凝 土徐 变性 能 的 影响 以普通混凝土徐 变预测模 型( AC I 2 0 9模型) 为基础, 考虑再 生粗骨料取代 率、 预 处理法的影 响 , 提 出了再生混凝土徐变预测模型( 修正 AC I 2 0 9模型) 结果表 明: 加荷 1 S O d时, 再生粗 骨料取 代 率 5 O , i 0 0 的再 生混凝 土 总徐 变度较 普通 混凝 土 分别增 加 1 9 和 5 3 ; 3种 预 处理方 法对 减 小再生混凝土的徐 变变形均有明显效果, 能使加
3、荷 1 5 0 d的再生混凝土徐 变度 降低 l 1 到 2 4 修 正 AC I 2 0 9模 型对再 生 混凝 土徐 变的预 测效 果 良好 关 键词 :再 生粗 骨料 ;再 生混凝 土 ;预 处理 ;徐 变 ;预 测模 型 中图分 类号 : TU5 2 8 0 文献 标志 码 : A d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 9 6 2 9 2 0 1 6 0 2 0 0 6 Ex pe r i me nt a l S t u d y o n Pr e t r e a t me nt o f Cr e e p Be ha v i o r o f Re c
4、 y c l e d Re c y c l e d Co a r s e Ag g r e g a t e a n d Ag g r e g a t e Co nc r e t e LUO Sur o ng ,ZH ENG X i n ,H UA NG H a i s he ng ( 1 S c h o o l o f Ci v i l E n g i n e e r i n g,Fu z h o u Un i v e r s i t y ,F u z h o u 3 5 0 1 1 6 ,Ch i n a ;2 F u j i a n P r o v i n c e Co l l a b o
5、 r a t i v e I n n o v a t i o n Ce n t e r f o r En v i r o n me n t Fr i e n d l y a n d En e r g y - S a v i n g Hi g h P e r f o r ma n c e Co n c r e t e ,Fu z h o u 3 5 0 1 1 6 ,C h i n a ) Ab s t r a c t:Thr e e ki nd s o f di f f e r e n t p r e t r e a t me nt me t h od s i e p r e - we t ,
6、 s t e e p l i q uo r wr a p pe d s t o ne c r a f t a nd i n c o r po r a t i o n o f s i l i c a f u m e s t e e p l i q u o r wr a p pe d s t o ne c r a f t we r e a d o p t e d t o t r e a t t h e r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e ( RCA)f o r t h e r e c y c l e d a g g r e g a t e c
7、 o n c r e t e Th e i n f l u e n c e s o f r e p l a c e me n t r a t e s ( b y ma s s )a n d p r e t r e a t me n t me t h o d s o f RCA o n t h e c r e e p b e h a v i o r o 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 we r e s t u d i e d Ba s e d o n t h e c r e e p p r e d i c t i o n m
8、o d e l ( AC I 2 0 9 mo d e 1 ) o f n o r ma l c o n c r e t e ( NC) ,t h e i n f l u e n c e s o f r e p l a c e me n t r a t e s a n d p r e t r e a t me n t me t h o d s o f RCA we r e c o n s i d e r e d b y t h e c r e e p p r e d i c t i o n mo d e l o f RAC( mo d i f i e d ACI 2 0 9 mo d e 1
9、) Th e t e s t r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h e s p e c i f i c t o t a l c r e e p s o 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 s wi t h 5 0 a n d 1 0 0 r e p l a c e me n t r a t e o f RC A i n c r e a s e b y 1 9 a n d 5 3 9 6 r e s p e c t i v e l y a f t e r l o a d i n g
10、1 5 0 d ,c o mp a r e d t o t h a t o f NC Th e t h r e e p r e t r e a t me n t m e t h od s ha v e o b v i o u s e f f e c t s o n t h e d e c r e a s e o f t h e c r e e p o f r e c y c l e d a g gr e g a t e c o nc r e t e,wh i c h c a n r e d u c e t h e s p e c i f i c c r e e p o f r e c y c
11、l e d a g g r e g a t e c o n c r e t e b y 1 1 t o 2 4 T h e c r e e p p r e d i c t i o n s o f mo d i f i e d ACI 2 0 9 mo d e l h a v e g o o d f o r e c a s t s f o r t he r e c y c l e d a g gr e ga t e c o nc r e t e Ke y wo r d s :r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e ( RCA);r e c y
12、c l e d a g g r e g a t e c o n c r e t e ;p r e t r e a t me n t ;c r e e p;p r e d i c t i o n mnd e 1 再 生混凝 土 技术 的应 用一方 面节 省 了大 量 的建 筑 垃圾 处理及 清 运 费用 , 另 一 方 面 可 以节 约砂 石 等 自然资源 , 保护生态环境 再生混凝土的主要特点 是再 生骨料 中附 着 大量 老 砂 浆 , 其 吸 水 率 和孔 隙率 收稿 日期 : 2 0 1 4 1 2 0 4 ;修订 日期 : 2 0 1 5 0 1 1 7 基金项 目: 国家 自然科学基
13、金 资助项 目( 5 1 2 7 8 1 2 4 , 5 1 3 7 8 1 2 6 ) 第一作者 : 罗 素蓉 ( 1 9 6 3 一 ) , 女 , 福建尤溪人 , 福州大学教授 , 硕士生导师 , 学士 E - ma i l : l s r f z u e d u c n 第 2 期 罗素蓉 , 等 : 再生粗骨料预处理 及再生混凝土徐变试验研究 2 4 3 较天然骨料高、 弹性模量较天然骨料低 ; 再生混凝土 存在多重界面过 渡区的薄弱环节; 再生混凝土拌制 过程 中用水量较大 , 同时再生骨料存在吸水返水等 特性 这些特点使得再生混凝土的徐变性能与普通 混凝 土有 所 不 同 目前
14、再 生 混凝 土徐 变 性 能 的研 究还远不够系统 、 深入 , 不同研究者还得出不 同的试 验结 论 , 由此 提 出不 同 、 甚 至相 矛盾 的观 点 2 本文采用强度等 级约为 C 3 0的废弃混 凝土制 备再生粗骨料 将再生粗骨料进行预处理 , 然后制备 再生混凝土 , 研究再 生粗骨料取代率”和预处理法 对再生混凝土徐变性能的影 响 在普通混凝土徐变 预测模 型 ( AC I 2 O 9模 型) 的基础 上 , 考 虑 再生 粗骨 料 取代率 、 预处理法 的影响 , 引入适 当的参数 , 建立 了 适 用 于再 生混 凝土 的徐 变预 测模 型 1 试验研究 1 1 原材 料
15、PO 4 2 5普 通硅 酸 盐水 泥 ( C) , 比表 面 积 3 6 0 m2 k g ; 工 级粉 煤灰 ( F A) , 比表面积 3 9 1 m 2 k g ; 硅 灰( S F ) , 平均粒径 0 1 0 3“ m, 比表面积 2 0 m 2 g ; 细度模数为 2 3的河砂 ( S ) , 表观密度 2 6 5 0 k g m3 ; 粒 径为 5 2 0 mm 的 天然 粗 骨料 ( NC A) , 堆 积 密 度 1 3 9 0 k g m。 , 表观密度 2 6 2 0 k g m。 ; Tw J S高效减 水 剂 ( S P ) , 减水率 为 1 5 2 0 再 生粗
16、 骨料 ( R C A) : 采用 强 度 等级 约 为 C 3 O的 废弃混凝土 , 在工厂先用颚式破碎机粗破 , 再用反击 式破碎机破碎, 然后进行筛分 , 得到 5 2 0 mm 连续 级 配 的再 生粗 骨 料 , 表 观密 度 2 3 6 7 k g m。 , 堆积 密 度 1 2 3 0 k g m。 , 1 0 mi n吸水 率 4 3 2 , 压碎指标 1 1 8 再生粗 骨料 基本性 能符 合 G B T 2 5 1 7 7 2 0 1 0 混凝土用再生粗骨料 中对 类再生粗骨料 的 要求 1 2混 凝 土配合 比 再生混凝 土设计强度 等级 C 4 0 , 坍落度 1 8
17、0 2 1 0 r n m, 参照 J G J 5 5 2 0 1 1 普通混凝土配合 比设 计规程 、 C E C S 2 0 7 -2 0 0 6 高性能混凝土应用技术 规程 及 D G T J 0 8 2 0 1 8 - 2 0 0 7 再 生 混凝 土应 用技 术规程 进行配制 混凝土配合 比见表 1 , 其中掺合 料取代率为 3 O , 水胶 比为 0 3 7 8 , 砂率为 0 4 3 试 验共 9组试件 , NC表示基准混凝土, R AC 一 5 O , R Ac 一 1 0 0分别表 示再 生粗 骨料 取代 率为 5 0 , 1 0 0 的再 生 混凝 土 , Y1 , Y2
18、, Y3分 别 表示 再 生 混 凝 土 中的再 生粗骨料经过预湿法 、 净浆裹石法、 掺硅灰净浆裹石 法 预处 理 RAC - 5 0 ( Y3 ) , RAC _ 1 0 0 ( Y3 ) 组 的硅 灰掺 量为胶凝材料总量的 7 再生混凝土配合 比及基本性能见表 1 由表 1 可 见 , 再 生粗骨料 经 预处 理后 , 再 生混 凝 土 的工作 性 能 可能会受到影响, 配制时需注意调整减水剂的用量 表 1 混凝土配合比及基本性能 Ta b l e 1 M i x p r o p o r t i o n s a n d b a s i c p r o p e r t i e s o f
19、c o n c r e t e s C FA S F S NCA RCA W a t e r S P 28 d c u be 2 8 d a x i a l El a s t i c c o mp r e s s i v e c o mp r e s s i v e mo d u l u s s t r e n g t h MP a s t r e n g t h MP a G P a 1 0 0 3 0 0 5 O 1 5 5 Ol _ 5 5 O1 5 5 01 5 5 01 5 5 01 5 5 01 5 5 01 5 0 1 0 0 3 0 0 1 O 0 3 0 0 1 0 03 0
20、 0 1 O 03 0 4 5 O 0 4 0 3 5 4 1 3 3 4 l _ 1 9 4 3 0 3 3 4 2 3 3 6 45 3 6 2 5 3 7 O O 1 3再 生粗 骨料 预处 理 根据 前期 再 生粗 骨料 预处 理试 验结 果 E s 3 , 本 文 采用预湿法、 净浆裹石法、 掺硅灰净浆裹石法预处理 再生粗骨料 预湿法 : 先将再生粗骨料用水进行冲洗 , 去除再 生粗骨料表面的碎屑 、 粉尘及杂质 , 再将洗净的再生 1 ) 文 中涉及 的取代率 、 水胶 比等均为质量分数或质量 比 粗骨料浸泡在水 中, 使其充分吸水至接近饱和状态, 然后 自然阴干达到面干状态( 含
21、水率 2 2 ) 净浆裹石法 : 先将 全部胶凝材料 ( 水 泥和粉煤 灰 , 其 中粉煤灰用量占胶凝材料总量的 3 0 ) 加 1 2 水及减水剂搅拌 6 0 s , 静置 6 0 s , 再加入再生粗骨料 继续搅拌 9 0 s , 最后加入砂子与 1 2 水搅拌 9 0 s 2 O O 9 9 9 3 8 9 蛆 弛 钉 猢 m m 姗 姗 O Y Y Y c 一 一 一 硼 一 一 一 N 一 2 4 4 建筑材料学报 第 1 9 卷 掺硅灰净浆裹石法 : 此法搅拌工艺与净浆裹石 法相 同 , 只是 胶 凝材 料 除 了有 水 泥 、 粉 煤 灰外 , 还有 硅灰 ( 其 中粉煤灰用 量
22、 占胶凝材料总量 的 2 3 , 硅 灰 用量 占胶 凝材 料 总量 的 7 ) 1 4单轴 受压 徐变试 验 试 验按 GB 5 0 0 8 2 - 2 0 0 9 普通 混凝 土 长期 性 能 和耐久性能试验 方法 规定 , 采用 1 0 0 mmX 1 0 0 m mX 4 0 0 mlT l 棱柱体试件 为提高试验设备使用效率 , 将 3 块试件叠合加载 , 上下试件之间采用钢制套箍保 证上下对中 单轴受压徐变试验装置_ 6 见 图 1 在试 件 2个 侧 面对 称 地 各 安装 1个 千 分 表 ( 精 度 为 0 0 0 1 , 量 程为 I ram) , 测量 标距 为 2 6
23、0 n 2 m 实验 室 环境温度 ( 2 3 3 ), 相对湿度 ( 6 O 3 ) 单轴受 压徐变试验持荷应力 比为 0 4 为 了防止压应力松 弛对试 验 的影 响 , 试 验过 程 中定期 检查 持荷情 况 , 当 发现 荷载 降 幅大于 2 时 , 由加 载板 即时 予 以补 足 Con c r e t e s p e c l me n Ame s di a l 图 1 单轴受压徐变试验装置 Fi g 1 Un i a x i a l c o mp r e s s i v e c r e e p t e s t a p p a r a t u s 试验同时制作了对 比试件 , 测试其
24、不加荷状态 下的收缩变形 把干燥条件下试 件受荷变形减去对 比试件不加荷状态下的收缩变形即为混凝土总徐变 变形 混凝土在密封条件下受持续荷载作用产生的 徐 变为 基本 徐变 大体 积混 凝土 内部 水分不 易 蒸发 , 几乎 是绝 湿状 态 , 因此 , 大体 积混 凝土 的徐变 属 于基 本徐 变 7 为 此 , 试 验 中对试 件涂蜡 并用 双层 塑 料 薄 膜包 裹 密封 , 然 后 测 试 混凝 土 基 本 徐 变 经过 计 算 , 获 得再 生混 凝土 总徐 变度 、 基本 徐变 度 2 试验 结果分析 2 1 再 生粗 骨料 取 代率对 再 生混凝 土徐 变的 影响 再生粗骨料取代
25、率对再生混凝土总徐变度和基 本徐变度 的影响分别见 图 2和图 3 由图 2 , 3可见 , 再生混凝土的徐变性能与普通混凝土相似, 在加荷 初期徐变变形发展迅速, 在加荷 的前 2 8 d内可 以完 成约 7 0 的徐 变 变形 ( 加 荷 1 5 0 d ) , 后 期 逐 渐 趋 于 平稳 再生粗骨料取代率增加会导致再 生混凝土徐 变变 形 的 显 著 增 加 再 生 粗 骨 料 取 代 率 为 5 0 , 1 0 0 时, 加荷 1 5 0 d后再生混凝土总徐变度分别为 2 9 3 5 1 0 , 3 7 8 3 1 0 MP a 相 比普 通 混 凝 土 , 再 生粗骨 料取代 率
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- 关 键 词:
- 再生 骨料 预处理 混凝土 试验 研究
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