再生細(xì)集料粒徑對混凝土軸心抗壓強(qiáng)度影響

陳淑丹

（上虞職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校 浙江紹興上虞 312300）

再生細(xì)集料粒徑對混凝土軸心抗壓強(qiáng)度影響

陳淑丹

（上虞職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校 浙江紹興上虞 312300）

再生細(xì)集料混凝土研究及其合理利用可以解決廢棄混凝土處理不當(dāng)引起的環(huán)境污染問題，實(shí)現(xiàn)城市建筑垃圾無害化處理。本文以普通混凝土為基準(zhǔn)混凝土，根據(jù)軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，研究再生細(xì)集料粒徑（0-5mm、0.16-5mm、0.36-5mm）、摻量以及礦物摻合料對混凝土工作性及其物理力學(xué)性能的影響。

再生細(xì)集料混凝土；粒徑；摻量；軸心抗壓強(qiáng)度

一、研究背景與意義

通常，將廢棄混凝土塊經(jīng)過分揀、破碎、清洗、分級后,按一定的比例混合形成再生集料，再生集料可以分為再生粗集料(粒徑≥4.75mm)和再生細(xì)集料(粒徑＜4.75mm)。用再生骨料部分或全部代替天然骨料配制的新混凝土稱為再生集料混凝土，簡稱再生混凝土。再生混凝土按集料的組合形式可以有以下幾種：粗、細(xì)集料全部為再生集料；粗集料為再生集料、細(xì)集料為天然砂；粗集料為天然碎石或卵石、細(xì)集料為再生集料；再生集料替代部分粗集料或部分細(xì)集料，或者再生集料同時替代部分粗集料和細(xì)集料[1]。

二、再生細(xì)骨料對混凝土軸心抗壓強(qiáng)度的影響

混凝土軸心受壓是混凝土材料基本物理力學(xué)性能之一，為了使測得的混凝土強(qiáng)度接近于混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算中，計(jì)算軸心受壓構(gòu)件（如柱子、桁架的腹桿等）時都是采用混凝土軸心受壓作為設(shè)計(jì)依據(jù)[2]。同時，也是分析構(gòu)件極限承載力和進(jìn)行非線性全過程分析時必不可少的材料本構(gòu)模型的基礎(chǔ)。目前國內(nèi)外對于再生粗骨料混凝土的單軸受壓破壞特征以及應(yīng)力—應(yīng)變曲線已進(jìn)行了大量的研究，但是關(guān)于再生細(xì)骨料混凝土的單軸受壓特點(diǎn)尚無系統(tǒng)的研究，因此本小節(jié)將重點(diǎn)討論再生細(xì)骨料對混凝土軸心抗壓強(qiáng)度的影響。

2.1 再生細(xì)骨料粒徑對混凝土軸心抗壓強(qiáng)度的影響

不同試驗(yàn)條件下，再生細(xì)骨料粒徑與混凝土28d軸心抗壓強(qiáng)度關(guān)系的試驗(yàn)結(jié)果列于表2.1。由該表可知，再生細(xì)骨料混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度要明顯低于基準(zhǔn)混凝土，同時隨著用水量的增加和骨料粒徑的減小，軸心抗壓強(qiáng)度進(jìn)一步下降。

表2 .1 再生細(xì)骨料粒徑對混凝土軸心抗壓強(qiáng)度的影響 MPa

2.2 再生細(xì)骨料摻量對混凝土軸心抗壓強(qiáng)度的影響

不同試驗(yàn)條件下，再生細(xì)骨料摻量與混凝土28d軸心抗壓強(qiáng)度關(guān)系的試驗(yàn)結(jié)果列于表2.2。由該表可知，再生細(xì)骨料混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果相同，其隨著細(xì)骨料摻量的增加而下降，當(dāng)再生細(xì)骨料摻量≤20%時，骨料對混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度無明顯的影響，但是摻量≥40%，混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度開始出現(xiàn)明顯降低。

表2 .2 再生細(xì)骨料摻量對混凝土軸心抗壓強(qiáng)度的影響 MPa

2.3 粉煤灰對混凝土軸心抗壓強(qiáng)度的影響

粉煤灰與混凝土28d軸心抗壓強(qiáng)度關(guān)系的測試結(jié)果列于表2.3。由該表可知，粉煤灰的引入在一定程度上能夠提高再生細(xì)骨料混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度，但是隨粉煤灰摻量的增加，混凝土的劈拉強(qiáng)度也逐漸下降。

表2 .3 粉煤灰對混凝土軸心抗壓強(qiáng)度的影響 MPa

三、結(jié)論

以普通混凝土為基準(zhǔn)混凝土，通過研究不同粒徑、摻量以及礦物摻合料對廢棄混凝土制作的再生細(xì)集料混凝土軸心抗壓性能的影響，并與普通混凝土進(jìn)行對比，通過實(shí)驗(yàn)得出以下結(jié)論∶

1. 再生細(xì)骨料的使用會導(dǎo)致混凝土工作性變差，并且隨著骨料粒徑的減小和摻量的增加，混凝土坍落度、擴(kuò)展度逐漸減小，經(jīng)時坍落度損失逐漸增大，但可以提高混凝土粘聚性。

2. 不同種類的礦物摻合料對再生細(xì)骨料混凝土工作性的影響效果差異較大，隨著粉煤灰摻量的增加，其改善再生細(xì)骨料混凝土的工作性越明顯；然而，礦渣微粉摻量越大，混凝土的工作性越差，甚至出現(xiàn)無流動性，沒有粘聚性現(xiàn)象，因此不建議使用礦渣微粉。

3.再生細(xì)骨料混凝土的早期強(qiáng)度發(fā)展較慢，用再生細(xì)骨料取代天然河砂后，再生細(xì)集料粒徑的減小及用水量的增加，使混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度下降；并且，用水量對再生細(xì)骨料混凝土立方體軸心抗壓強(qiáng)度影響比再生細(xì)骨料粒徑更顯著。

4. 隨著再生細(xì)骨料摻量的增加，混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度出現(xiàn)明顯的下降，用水量的增加將導(dǎo)致再生細(xì)骨料混凝土立方體軸心抗壓強(qiáng)度進(jìn)一步下降。其中，當(dāng)其摻量≤60%時，再生細(xì)骨料混凝土的抗折強(qiáng)度仍大于4MPa，能夠滿足路面工程設(shè)計(jì)需要。

5. 粉煤灰對再生細(xì)骨料混凝土具有一定改善作用，但是隨著粉煤灰摻量的增加，再生細(xì)骨料混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度有所下降。

[1]鄧壽昌，張學(xué)兵，羅迎社．廢棄混凝土再生利用的現(xiàn)狀分析與研究展望[J]．混凝土，2006(11)∶ 20-24.

[2]湖南大學(xué)等四校合編，土木工程材料[M]．北京：中國建筑工藝出版社, 2002．110-113．

[3]胡敏萍．不同取代率再生粗骨料混凝土的力學(xué)性能[J]．混凝土，2007 (2)：52-54．

TQ172

B

1007-6344（2017）01-0012-01

陳淑丹，女（1987.09-），漢族，籍貫 浙江紹興上虞 學(xué)士 中教二級，研究方向：建筑設(shè)計(jì) 土木工程（結(jié)構(gòu)方向）