再生大骨料自密實(shí)混凝土梁表觀裂縫開(kāi)展淺析

單云寧

摘要：通過(guò)對(duì)1#、2#、3#三根梁的受彎時(shí)的裂縫開(kāi)展情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，分析了再生大骨料自密實(shí)混凝土梁裂縫開(kāi)展的趨勢(shì)以及規(guī)律。研究結(jié)果表明，再生大骨料自密實(shí)混凝土梁的裂縫開(kāi)展相對(duì)于普通再生混凝土梁來(lái)說(shuō)，普遍具有不確定性和不連續(xù)性，不確定性指裂縫的局部走向往往不可預(yù)測(cè)，隨著毛石取代率增加，不確定性增強(qiáng)；不連續(xù)性指裂縫在其開(kāi)展方向上不總是連續(xù)的，隨著毛石取代率增加，不連續(xù)性增強(qiáng)。

Abstract： Through the experimental study of crack developing when three beams named 1#，2# and 3# are bended， the tendency and law of crack developing have been analyzed. The result of research shows that compare with the normal recycled aggregate concrete， the big recycled aggregate filled concrete have some uncertainty and discontinuity in crack developing， the uncertainty means that the local route of crack are always unpredictable， and with the increase of rubble， uncertainty of crack developing become stronger； the discontinuity means that it is not always continuous in the direction of crack developing， and with the increase of rubble， discontinuity of crack developing become stronger.

關(guān)鍵詞：再生大骨料；自密實(shí)混凝土；梁；裂縫

Key words： big recycled aggregate；self-compacting concrete；beam；crack

中圖分類(lèi)號(hào)：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）30-0122-02

0 引言

再生大骨料自密實(shí)混凝土是近年來(lái)發(fā)展的一種新型環(huán)保材料，其主要以粒徑80-150mm的廢棄混凝土、廢棄毛石為再生大骨料，很好地解決了以廢棄混凝土為主的建筑垃圾的再利用問(wèn)題，同時(shí)也減少了混凝土破碎過(guò)程中帶來(lái)的巨大能量消耗。目前，我國(guó)對(duì)于再生大骨料自密實(shí)混凝土的研究尚處于起步階段，李靜、王林富、姜琳、王海超等人[1-4]已經(jīng)對(duì)再生大骨料自密實(shí)混凝土的基本力學(xué)性能做了初步的研究，但再生大骨料自密實(shí)混凝土梁的裂縫開(kāi)展還需一定的總結(jié)和研究。

因此，本文通過(guò)對(duì)實(shí)際實(shí)驗(yàn)中梁裂縫開(kāi)展情況的觀察，對(duì)不同毛石取代率裂縫開(kāi)展的規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)和歸納，并和普通再生混凝土梁進(jìn)行了水平對(duì)比分析，得到了再生大骨料自密實(shí)混凝土裂縫開(kāi)展普遍具有不確定性和不連續(xù)性的結(jié)論。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

水泥：山東山水牌P﹒O42.5；粉煤灰：II級(jí)；石子：粒徑5-35mm；砂：Mx=2.9；減水劑：聚羧酸減水劑（減水效率約18%）；鋼筋：HRB400； 大骨料：青島市黃島區(qū)辛安村拆遷工程廢棄混凝土、廢棄毛石。

1.2 配合比

自密實(shí)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C20，擴(kuò)展度（60±5cm），V型漏斗實(shí)驗(yàn)下落時(shí)間8s，廢棄混凝土強(qiáng)度約為C20，廢棄毛石為石英砂巖。自密實(shí)混凝土配比以及骨料配比分別見(jiàn)表1、表2。

1.3 實(shí)驗(yàn)方案

本文等比例制作了3根不同毛石取代率，但尺寸均為450*300*2700mm，配筋率均為0.2%的再生大骨料自密實(shí)混凝土梁，并對(duì)其均按規(guī)范實(shí)行三分點(diǎn)加載，即四點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)所用應(yīng)變片型號(hào)為BX120-100AA，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為江蘇東華測(cè)試有限公司的DH3818型靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試分析系統(tǒng)。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述

實(shí)驗(yàn)中裂縫開(kāi)展如圖1、2、3所示。

從圖1、2、3中可以看出三根實(shí)驗(yàn)梁的裂縫開(kāi)展趨勢(shì)總體趨勢(shì)符合一般受彎構(gòu)件裂縫開(kāi)展趨勢(shì)，且呈對(duì)稱(chēng)分布；圖1中裂縫分布較為均勻，開(kāi)展范圍在4-22cm之間，中部裂紋走向平穩(wěn)，在6cm、11cm、21cm處的三個(gè)裂紋開(kāi)展路徑較為曲折，次生裂紋數(shù)量較少，僅在21-22cm處出現(xiàn)了裂紋不連續(xù)現(xiàn)象；圖2中裂縫分布較為集中，開(kāi)展范圍在7-21cm之間，中部裂紋路徑較為曲折，梁底部次生裂紋較多，在19-21cm處出現(xiàn)多處裂紋不連續(xù)現(xiàn)象；圖3中裂紋分布較為均勻，開(kāi)展范圍在5-22cm之間，中部裂紋走向曲折，梁底部次生裂紋密集，在整個(gè)裂紋開(kāi)展段都存在裂紋不連續(xù)現(xiàn)象。

2.2 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析

圖4[5]為西安建筑科技大學(xué)劉超等人實(shí)驗(yàn)中較具代表性的結(jié)果，可以看出，1-3#梁相比于普通尺寸再生骨料梁來(lái)說(shuō)，裂縫發(fā)展路徑更為曲折，且有大量不連續(xù)的現(xiàn)象出現(xiàn)，表現(xiàn)出了明顯的不確定性和不連續(xù)性，這是由于再生大骨料在梁內(nèi)的排列并不規(guī)則，而裂縫往往從材料薄弱處開(kāi)展，這就導(dǎo)致裂縫走向多延廢棄大骨料和新拌混凝土的交界處開(kāi)裂，所以其裂縫走向相對(duì)常規(guī)尺寸混凝土梁來(lái)說(shuō)更加的曲折，在遇到表面混凝土強(qiáng)度較高時(shí)，裂縫會(huì)從內(nèi)至外的開(kāi)展，形成了較強(qiáng)的不連續(xù)性。從1#梁到3#梁，隨著廢棄毛石的增加，廢棄混凝土的減少，裂縫的走向更加的曲折，且更多的裂縫出現(xiàn)了不連續(xù)的現(xiàn)象，即不確定性和不連續(xù)性增強(qiáng)，且隨著毛石取代率的增加，梁底端的次生裂縫更加的密集，這是由于實(shí)驗(yàn)用廢棄毛石的強(qiáng)度普遍高于實(shí)驗(yàn)用廢棄混凝土，裂縫開(kāi)展時(shí)無(wú)法穿過(guò)廢棄毛石，只能沿其邊緣（即毛石與自密實(shí)混凝土交界面）發(fā)展。

3 結(jié)論

本文將再生大骨料自密實(shí)混凝土梁的裂縫開(kāi)展情況圖像化后與普通尺寸再生骨料梁的裂縫開(kāi)展進(jìn)行比對(duì)，并對(duì)不同毛石取代率的情況進(jìn)行了分析，得出了如下結(jié)論：

①再生大骨料混凝土梁的裂縫開(kāi)展相對(duì)于普通再生骨料混凝土來(lái)說(shuō)，普遍具有不確定性，即裂縫總體走向明確，但細(xì)部走向曲折，且隨著毛石取代率的增加，不確定性增強(qiáng)，反之減弱。

②再生大骨料自密實(shí)混凝土梁相對(duì)于普通再生骨料混凝土梁來(lái)說(shuō)，普遍具有不連續(xù)性，即裂縫在開(kāi)展方向上不總是連續(xù)開(kāi)展的，且隨著毛石取代率的增加，不連續(xù)性增強(qiáng)，反之減弱。

參考文獻(xiàn)：

[1]李靜，姜琳，劉震，等.不同種類(lèi)再生大骨料制作自密實(shí)堆積混凝土的實(shí)驗(yàn)研究[J].實(shí)驗(yàn)力學(xué)，2010，25（4）：425-430.

[2]李靜，王林富，劉震，等.再生大骨料混凝土單軸受壓本構(gòu)關(guān)系[J].低溫建筑技術(shù)，2011，33（1）：10-12.

[3]李靜，王林富，劉震，等.再生大骨料與自密實(shí)混凝土粘結(jié)性能研究[J].低溫建筑技術(shù)，2010，32（9）：10-12.

[4]王海超，孫利敏.再生大骨料自密實(shí)堆石混凝土力學(xué)性能研究[J].混凝土，2013（8）：137-139.

[5]劉超，白國(guó)良，張玉，等.再生混凝土梁斜裂縫寬度試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2016，37（s2）：16-23.