弯曲荷载作用下循环再生混凝土抗冻性研究.pdf
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1、2 0 1 6年 第 1期 (总 第 3 1 5期 ) N u mb e r 1 i n 2 0 1 6 ( T o t a l N o 3 1 5) 混 凝 土 Co n c r e t e 理论研究 THEORET I CAL RES EARCH 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 6 0 1 0 2 0 弯 曲荷载作 用下循环再 生混凝土抗冻性研 究 朱平华。张苏承 ( 常州大学 土木工程系,江苏 常州 2 1 3 1 6 4 ) 摘要: 试验研究 了C 3 0循环再生混凝土在不同循环再生骨料取代率和弯 曲荷载下的抗
2、冻耐久性能。 结果表明, C 3 0循环再生 混凝土的抗冻性随弯曲荷载的提高而降低, 随循环再生粗骨料取代率的增加而降低, 当循环再生细骨料取代率取2 0 时达到最 佳 。 关键词: 循环再生混凝土; 抗冻性; 弯曲荷载 ; 取代率; 相对动弹模量; 质量损失率; 抗压强度损失率 中图分类号: T U 5 2 8 0 1 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 6 ) 0 1 0 0 8 4 0 4 F r o s t r e s i s t a n c e o f c i r c ula r r e c y c l e d a g g r e g a
3、 t e c o n c r e t e u n d e r b e n d i n g l o a d ZHUri n g hu a, ZHANG Su c h e n g ( D e p a r t me n t o f C i v i l E n g i n e e r i n g , C h a n g z h o u U n i v e r s i ty , C h a n g z h o u 2 1 3 1 6 4 , C h i n a ) Abs t r ac t: A r e s e a r c h o n t h e fros t r e s i s t a n c e o
4、 f C3 0 g r a d e c i r c u l ar r e c y c l e d a g g r e ga t e c o n c r e t e wi th d i f f e r e n t r e p l a c e me n t r a ti os o f c i r c u - l a r r e c y c l e d a g g r e g a t e s u n d e r d i f f e r e n t b e n din g l oa d s Th e r e s u l t s h o w tha t the fro s t r e s i s t a
5、 nc e de c r e a s e wi t h i n c r e a s e o f be n d i n g l o a d a n d c i r c u l a r r e c y c l e d c oars e a g g r e g a t e s V V h e n the c i r c u l a r r e c y c l e d fine a g g r e g a t e r e p l a c e me n t r a tio i s 20 , the fro s t r e s i s t a n c e i s the be s t K e y wo r
6、 d s: c i r c u l ar 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 ; fro s t r e s i s t a n c e ; b e n d i n g l o a d ; r e p l a c e me n t r a ti o ; r e l a ti v e d y n a mi c e l a s ti c i t y mo d u l u s ; q u a l i ty l o s s ; c o mp r e s s i v e s t r e n g th l o s s 0 引言 利用废混凝 土
7、制 备再生 混凝 土 ( 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 C ) 是混凝土发展的必然趋势 J 。 将废弃再 生混凝土经破碎 、 筛分 、 清洗和烘干处理后得 到循环 再生 骨料 , 进而制备结构用循环再 生混凝 土( C i r c u l a r 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 , C R AC ) , 是提高废弃混凝 土利用 率与 利用水平的有效手段, 但相关研究成果明显不足。 抗冻性 是再生混凝土耐久性研究 的一个重要方面 , 实际工程 中的
8、 混凝土结构在遭受冻融循环的同时, 必定承受荷载作用, 因此研究在荷载作用下的抗冻性十分必要 , 目前此方面的 研究 主要集中在 中低应力下 的普通混凝土 J 。 为弥补不 足 , 制备了二次循环再生粗细骨料 , 通过正交试 验研 究 了 不同弯曲荷载下循环再生骨料取代率对循环再生混凝土 抗冻性 的影响规律。 1 试验概况 1 1 试验原材料 ( 1 ) 天然骨料 天然粗骨料采用常州本地产碎石 , 5 2 0 m l n连续级 配 , 物理性能见表 1 。 表 1 天然粗骨料物理性能 天然细骨料为常州产普通河砂 , 物理性能见表 2 。 表2 天然砂物理力学性能 ( 2 ) 胶凝材料 水泥采用
9、 P O 4 2 5级水泥 , 比表 面积为 3 5 0 m2 k g , 2 8 d 抗压强度为 5 2 0 MP a ; 粉煤灰采用 I I 级干排粉煤灰 , 比表 面积为 4 6 0 m k g ; 矿渣采用粒化高炉 $ 9 5级, 比表面 积为 4 3 0 m k g 。 ( 3 ) 外加齐 0 减水剂采用 J KP C A( A 型) 型聚羧酸减水 剂 ; 引气 剂和聚丙烯纤维为江苏特密斯混凝土外加剂有 限公 司生 产 , 实测新拌混凝土含气量为 6 , 聚丙烯纤维长度为 1 0 1 2 IT ln l o ( 4) 循环再生骨料 制备二次循环再生 骨料所 用一次再生骨料是 由扬州
10、收稿日期: 2 0 1 5 0 3 0 8 基 金项 目: 国家 自然科学基金项 目( 5 1 2 7 8 0 7 3 ); 江苏省六大人才高峰项 目; 常州大学 自然 科学基金项 目( Z MF 1 0 0 2 1 2 4 ); 江苏省产 学研联合创 新资 金前瞻性联合研究 项 目( B Y 2 0 1 3 0 2 41 7 ) 8 4 惠民再生资源有 限公 司生产 , 52 0 m i l l 连续 级配 。 参考 J G J 5 5 2 0 1 1 普通混凝土配合比设计规程 中体积法外 加 附加水用量计算配合 比并成 型强 度等级为 C 3 0的一次 再 生混凝土试块 , 标准养护 2
11、8 d 后采用两级破碎工艺法 将试块加工为二 次循 环再生粗 、 细骨 料 , 粒 径与一次 再生 粗 细骨料一致 。 一次与二次循 环再生粗 、 细骨料性 能分别 见表 3和 4 表 3 再生粗骨料性能 细 骨 料 种 类 水 率 考 需 水 量 匕 细 度 模 数 1 2循 环 再 生 混 凝 土 配 合 比 循环再生混凝土设计强度等级取 C 3 0 , 目标坍落度取 1 0 01 5 0 m, 水 胶 比 固定 为 0 4 1 , 胶 凝 材 料 总 量 为 4 6 6 k g m , 其中粉煤 灰 、 矿渣 和硅灰 的掺量 分别 为 4 0 、 1 5 和 5 , 减水剂 、 引气剂
12、和聚丙 烯纤维 用量分别为总胶 凝材料用量的 0 5 、 0 1 和 0 1 。 采用 L 。 ( 3 ) 正交试验 , 因素水平见表 5 , 配合 比见表 6 。 表 6中, C A 5 0 F A1 0表示 循环再生粗、 细骨料取代率分别为 5 0 和 1 0 , 其余类推。 1 3试验 测试 指 标 与 方 法 C R A C 抗冻性能测定按照G B T 5 0 O 8 2 2 O 0 9 普通 表 5因素水平表 L 。 ( 3 ) 表 6天然混凝土和循环再生混凝土配合比 混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准 中快冻法的要 求进行 。 2 试验结果与分析 由于本研究采用正交试验, 为了使
13、同一因素的不同水 平具有横向可比性, 在数据处理过程中对同一影响因素的 相同水平采用均值来进行分析。 其中对再生骨料取代率进 行均值处理 时 , 只对弯曲荷载为 3 0 、 7 0 试件组的数据取 均值 , 即排除 弯曲荷 载为 1 1 0 的试件组 , 因为 当荷 载为 l 1 0 时 , C R A C最多只能承受 1 0 0次 冻融循 环便 已断裂 , 没有可 比性 。 另外 , 数据分析 时只对 具有相 同冻融循 环次 数的部分取均值, 例如试件 A冻融 3 0 0次后失效, 试件 B 冻融 2 0 0次后失效 , 则只取试件 A和试件 B前 2 0 0次冻融 数据进行处理 。 2 1
14、 相对动 弹模量 对 比不 同循环再生细骨料取代 率试件 的相对动 弹模 量下降趋势( 如图 1 ) , 可 以看出天然组 试件 的相对 动弹模 量下降较为平缓 , 3 0 0次冻融循环后 , 天然组的相对动弹模 量依然保持在7 0 以上。 再生组下降趋势较为明显 , F A1 0 组下降最快 , 其次是 F A 3 0 组 , 最好 的是 F A 2 0组 ; 冻融 1 2 5 次时 F A 2 0 组 的相对 动弹模量 维持在 9 0 左右 , 而 F A 1 0 组已经下降至 7 0 。 因为循环再生细骨料 的细度模数 ( 2 8 0 ) 大于天然砂 ( 2 3 2 ) , 随着再生细骨
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- 弯曲 荷载 作用 循环 再生 混凝土 抗冻性 研究
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