废弃砖瓦再生混凝土的试验研究.pdf
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1、第 4 0卷第 1 0期 2 0 1 3年 1 O月 建筑技术开发 Bui l d i n g Te c hn i q u e De v e l o p me n t Vo 1 4 0, No 1 0 0c t 201 3 废弃砖 瓦再 生混凝土的试验研究 王 晖 黄洪斌胡丙 臣 于 洁段绪胜 ( 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 通过试验研究 , 探讨砖 瓦骨料再生混凝土劈裂抗拉强 度及 弹性 模量的破坏 形态 , 不 同水灰 比、 砂 率和用水 量 对劈裂抗拉强度 的影 响。分析 回归劈裂抗拉强度与弹性模量 的关 系。 关键词 再 生
2、混凝土 ; 劈裂抗 拉强度 ; 再生砖骨料 ; 弹性模量 【 中图分 类号】 T U 5 0 2 6 【 文献 标志码 A 【 文章编号 1 0 0 1 - 5 2 3 XI 2 0 1 3 ) 1 0 0 0 3 0 - 0 3 近年来 , 我国每年拆除的旧有 、 新建建筑所产生 的建筑垃圾大约 8 0 0 0万吨以上 , 烧结砖瓦废料 约 占总量 的5 0 , 这其 中的绝大部分未经任何处理 , 便被运往郊外露天地方或填埋 , 这样的处理方式不 仅需 要消耗 大量 的 土地 和 其 他 资源 , 也增 加 了对 环 境的污染。因此, 废弃砖 瓦的浪费现象已成为一个 严重的问题。如果将碎砖
3、瓦废弃物资源化利用 , 生 产再生混凝土 , 不仅具有一定的经济与社会效益 , 还 将具 有 良好 的生态 和环境 价值 。 1试验 设计 1 1 试 验原 材料 和组成 试 件制作 所选 用 的材料 均为 常见 的工 程建 设材 料 , 水泥使用山东省鲁润水泥制造有 限公司生产 的 P C 3 2 5强度等级的普通硅酸盐水泥, 混凝土拌合用 水为 自来水 , 砂 子为 中粗 砂 , 粗骨 料完全 由再 生砖 瓦 骨料 替代 。 试 件 选 用建 筑 工 地 上 临 时 用 房 拆 除 后 的废 弃 砖瓦 , 表面整洁 , 经人工破碎 为粒径值分 别为 5 1 0 mm、 1 01 6 m m
4、、 1 62 0 m m 的 骨 料 ; 用水 进 行 冲洗 , 洗去表面附着的尘土及杂质 , 用水泥浆将其包 裹 , 进行 强化 处理 。 1 2 试 件制 作和 养护 试 验 设计 1 6组 , 每 组 9个 试 件 , 3个 试 件 尺寸 为 1 5 0 mm1 5 0 m m 1 5 0 l n m, 用 于 测 试 劈 裂抗 拉 强度 ; 6个试件尺寸为 1 0 0 m m1 0 0 mm1 0 0 m m, 用 于测试 再生混 凝土 弹性模 量 。 由于再 生砖 骨料 吸 水率较大 , 因此配制混凝土的用水量 , 实际上等于实 际拌合用水加上废弃砖瓦骨料的吸合水部分 。 收稿 日期
5、 : 2 0 1 30 71 5 作者简介 : 王晖( 1 9 7 1 一 ) , 男 , 山东泰安人 , 毕业于 山东 省水利专科 学 校 , 大专学历 , 实验师 , 从事力学结构实验研究 。 3 0 1 3试 验 仪 器 混凝土拌合采用人工搅拌和机械振动台振捣 , 按照 普通 混凝 土 拌合 物 性 能试 验 方法 ( G B T 5 0 0 8 0 -2 0 0 2 ) 操作 , 在标 准 养 护 条件 下 养 护 至 2 8 d 龄期测 试其 抗 压 强 度 及 劈 裂 抗 法 强 度 , 按 照 普 通 混凝 土 力学性 能试 验方 法 标准 ( G B T 5 0 0 8 1 2
6、 0 0 2 ) ( 以下简 称标 准 ) 操 作 。 测试劈 裂抗 拉强 度与测 试砖 瓦骨料 再生 混凝 土 弹 性模量 的试 验机 型 号 为 wA 一1 0 0 0 A液压 万 能 试 验 机 。 2 实验 结果 各试 件 劈 裂抗 拉 强度 测 试 时 , 通过 图 1可 以观 察 在初 期再 生混凝 土 表 面未 发 现 有 裂缝 出现 ; 随着 荷载的增大 , 砖瓦再生混凝土内的应力不断增加 , 试 件 中间垂直 于两个 垫 条 的位 置开 始 出现裂 缝 ; 随着 荷载 的继续 增加 , 裂缝 逐渐 向垫条 附近 发展 , 裂缝 条 数增 加 , 同时裂缝 宽 度 逐 渐增 加
7、 ; 荷 载 进 一 步增 加 , 在两 端垫条 之 间形 成联 通 的裂缝 , 即再 生 混 凝 土 被 劈裂 。 图 1劈 裂抗 拉 测试 结 果 再生混凝土劈裂破坏时 , 断面上有较多砖瓦骨 料被劈裂 , 可见 , 再生砖瓦骨料的破坏不仅表现为再 生粗骨料和水泥浆体之间粘结面 的破坏, 还表现在 为较多再 生砖 瓦骨 料 本 身 的 断裂 破 坏 , 这 与普 通 混 凝 土 的劈裂破 坏状 况是 不 同的 。 第 4 0卷 王 晖 , 等 : 废 弃砖 瓦再生混凝土的试验研 究 第 1 0期 3讨论 3 1 劈 裂抗 拉 强度 与水灰 比、 砂 率、 用水量 的 关 系 根据标准试验
8、, 得到的劈裂抗拉强度如 图 2所 示 。观 察发 现 , 随着 用水量 的变化 , 弹性 模量 变 化较 大 , 相对 的 , 用 水 量 为 3 3 0 k g时 的 弹性 模 量 值 较 集 中 、 稳 定 , 但 是较 普 通 混凝 土 的 弹性 模 量 较 低 ; 劈 裂 抗 拉强 度 随着用 水 量 的变化 相 对 变 化 较小 , 相 对 较 稳 定 , 主要 集 中在 2 0 0 MP a 左 右 , 但 是 较 普 通 混凝 土也较 低 。 ( b ) 2 2 日 2 l l 9 1 8 图 2 劈裂抗拉 强度 与水 灰 比、 砂率 、 用水量的关系 1 ) 水灰比对劈裂抗拉
9、强度的影响 从 图 2可 以看 到 , 随着 水灰 比的升 高 , 再 生混 凝 土的劈裂抗拉强度逐渐降低。当水灰比从 0 7 0改变 到 0 7 5时 , 分裂劈裂强度的值明显降低了0 2 7 MP a , 而当水灰比从 0 7 5改变到 0 8 0时 , 劈裂抗拉强度值 的变 化 相对稳 定 ; 当水 灰 比从 0 8 0增 加 到 0 8 5时 , 劈裂 抗 拉强度 的数值 变化 又趋 于 明显 。当水 灰 比较 高时, 再生混凝土 的劈裂破坏始 自再生粗骨料和水 泥凝胶体面的粘结破坏; 而 当水灰比较小时 , 水泥浆 的强度相对较高 , 再生混凝 土的劈裂破坏不仅是再 生促骨料和水泥凝
10、胶体面之间的粘结破坏 。 这 是 由于 随 着 水灰 比 的增 大 , 再 生混 凝 土 的流 动性 随 之大 , 进而 和易 性变 差 , 严 重 影响 了混 凝土 的 强度 , 进而随着水灰比的升高 , 再生混凝土的劈裂抗 拉 强度 逐渐 降低 。 2 ) 砂 率对 劈裂 抗拉 强度 的影 响 我 们从 图 2 ( b ) 会发 现 , 当砂 率 从 0 3 7升 高 到 0 4 3时, 再生混凝土的劈裂抗拉强度逐渐降低 ; 但 当砂率从 0 4 3升 高到 0 4 6时 , 又出现 劈裂 抗拉 强 度 值 上 升 的 情 况 。 因 此 , 砂 率 应 控 制 在 0 3 7 左 右 。
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