掺再生细集料混凝土力学性能的研究.pdf

广东建材2011年第8期
水泥与混凝土
掺再生细集料混凝士力学性能的研究
区淑燕1林东2江桂华
(1广州穗业混凝土有限公司;2华南理工大学;3广州番祥建筑材料有限公司)
摘要:本文探讨了再生泥凝土细集料部分或全部替代天然细集料(砂)在混凝土中使用的可能性。
试验中研究了再生混凝土细集料取代率对混凝土抗压强度、弹性模量、劈裂强度的影响。试验结果表
明,再生混凝土细集料的替代比例达到30%时也不会危害混凝土的力学性能,证明了再生混凝土细集
料替代天然细集料(砂)在混凝土中使用是可能的
关键词:再生混凝土细集料;取代率;力学性能
1引言
尺寸留下使用,从而再生细集料与天然细集料的颗粒尺
混凝士毁坏废弃物已经被证明是用于生产新混凝寸范围相同。天然细集料以及再生细集料的主要性质见
土的粗集料的优良米源。有许多研究结果证明了由再生表2。由表2可知,再生细集料和天然细集料的细度模
混凝土粗集料制备的混凝士能具备同普通混凝土相同
数分别为2.4和2.6,都属于中砂范畴。再生细集料密
的力学性能,甚至对于高强混凝土而言,目前的工程实度较低,主要是因为其较大的空隙率,这也导致再生细
践证明这个目标也是可以实现的
集料具有较高的吸水率。
然而,对于再生混凝士细集料却还缺乏系统的研
表2天然细集料及再生细集料的性质
究,因为普遍认为再生细集料非常高的吸水量会削弱混
」天然细集料再生细集料
凝土的强度。因此,本文探讨了再生混凝土细集料部分
表观密度(kg/m)26101962
堆积密度(kg/m3)
556
1266
或全部替代天然细集料(砂)在混凝土中使用的可能性。
吸水率(%)
12.5
试验中研究了再生混凝土细集料取代率对混凝土抗压
细度模量
2.6
2.4
强度、弹性模量、劈裂强度的影响,得到再生混凝土细集
料可用于混凝士生产的结论,同时与不含再生混凝土细
2混凝土配合比
集料的普通混凝土进行了比较
水泥采用珠江水泥厂产PTI42.5R硅酸盐水泥。砂
为西江河砂,细度模数为2.6。石为华南地区普通建筑
2实验
用石,最大粒径为25mm连续级配的花岗岩碎石。减水剂
2.1再生混凝土细集料的制备
为3350C,西卡外加剂厂生产的聚羧酸系高效减水剂,
实验过程中使用的再生混凝土细集料来源于在实固体含量为25%。共设计了6组混凝土,塌落度保持
验室条件下制备的原始混凝土。由于具有稳定的原材料160土20m,调整用水量。编号为RC的是基准混凝上,编
及标准的程序,可以完全控制混凝土的组成以及决定其号为C10R、C20R、C30R、C50R、C100的分别表示再生细
主要性质。原始混凝土配比见表1,其28天标准养护抗集料取代率为10%、,20%、30%、50%和10%的再生混凝土
压强度为40.8MPa。
配合比详见表3
表1原始混凝土配此
表3混凝土配合比
原始混凝土
RCC1OR「C20R「C30R「C50RIC100R
P[I42.5水泥(kg/m)
取代率
0
可砂(kg/m)
710
水泥(kg/m)380380380380380380
相集料(k/m
1115
「水(kg/a)175.6180.8185.21904195.72
水(1/m3
水灰比
0.4610.480.490.500.5210.53
水灰比
0.53
天然细集料(kg/m)7006305604901350「0
再生细集料(kg/m)0701402101350「700
到28天时,用小型颚式破碎机将混凝土破碎,然后粗集料(kg/m1601713812010
用机械筛分的办法将集料按尺」分离,0~5m这部分し减水a8.08.018.03.03.030
方数据
13
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2.3试验方法
表6不同再生细集料取代率时的弹性模量
立方体抗压强度、弹性模量、裂强度试验按照《普
E (Gpa)
△%
RC
通混凝士力学性能试验方法》(GB/T50081-2002T)进
C100R
529
18,5
结果与讨论
混凝七的弹性模量与粗集料的硬度、砂浆的硬度
3.1抗压强度
孔结构以及粘结密切相关。因此,在较小取代率下,由于
只有砂浆的硬度改变了,而对孔结构以及粘结没有多大
各组混凝土的28d立方体抗压强度见表4所示,表
影响,所以整体硬度没有受到明显影响;当完全取代时,
中混凝土抗压强度值均取自3块150mm×150mmX
不仅砂浆的硬度改变了,而且孔结构以及粘结也改变
150m立方体抗压强度试验结果平均值。由表中可以看了,因而显著影响了混凝土的弹性模量
出,随着再生细集料取代率的增大,水灰比也增大,但是
混凝士立方体抗压强度变化不大。其主要原因是当再生4结论
细集料取代率增大时,虽然表观水灰比也增大,但再生
本文系统研究了再生细集料取代天然细集料对混
细集料吸收了部分水分,使得实际水灰比基本保持不凝士力学性能的影响,主要包括再生混凝土的立方体抗
变,导致混凝土立方体抗压强度变化不大的。
压强度、劈裂强度、弹性模量,初步得出如下结论:
表4不同再生细集料取代率时的抗压强度
(1)抗压强度似乎不受再生细集料取代率的影响。
RC CIOR C20R C30RC5ORC10OR
(2)随着再生细集料取代率的增加,劈裂强度及弹性
取代率
模量均减小;虽然如此,得到的性能数值还是可以接受
水灰比0.460.480.490.500.520.53
抗压强度(MPa)45.5「47.614.747.0146.6146.7
的,尤其在取代达30%时。
(3)实验结果表明再生细集料部分或全部取代天然
3.2劈裂强度
细集料(砂)在混凝土中使用是完全可行的。⊙
表5列出了混凝土的劈裂强度,随着再生细集料取
代天然细集料的增加,强度明显的降低。虽然,由于再生.【参考文献】
细集料中含有一部分未水化的水泥,所以,随着再生细[]肖建庄,李佳彬,兰阳.再生混凝土技术最新研究进展与评述
集料取代天然细集料的增加,相对水泥用量是增加了。[].混凝士,200,(6):17~20
但一般说来,水泥用量对劈裂强度的影响没有抗压强度[2]邢振贤,周日农.再生泥凝土的基本性能研究[J].华北水利水
那么敏感,困此对劈裂强度并无多大贡献。与此相反,再电学院学报,1980192:3032
生细集料的取代率增加时,由于再生集料较多的孔结3柯国军,张育冧,贺涛,等。再生混凝士的实用性研究[].混
凝土,2002,(4):47~48
构,反而导致劈裂强度出现大幅下降。
[4]混凝土结构设计规程(GB50010-2002)[S].北京:中国建筑?
表5不同再生细集料取代率时的劈裂强度
业出版社,2002.
T(Pa)
[5]孔德玉.天然与再生骨料混凝土水灰比统一定则(一)[].建
3.85
筑材料学报.2003,6(2):129~134
C3OR
3