再生細集料粒徑對混凝土軸心抗壓強度影響

陳淑丹

（上虞職業中等專業學校 浙江紹興上虞 312300）

再生細集料粒徑對混凝土軸心抗壓強度影響

陳淑丹

（上虞職業中等專業學校 浙江紹興上虞 312300）

再生細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引起的環境污染問題，實現城市建筑垃圾無害化處理。本文以普通混凝土為基準混凝土，根據軸心抗壓強度試驗，研究再生細集料粒徑（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性能的影響。

再生細集料混凝土；粒徑；摻量；軸心抗壓強度

一、研究背景與意義

通常，將廢棄混凝土塊經過分揀、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、細集料全部為再生集料；粗集料為再生集料、細集料為天然砂；粗集料為天然碎石或卵石、細集料為再生集料；再生集料替代部分粗集料或部分細集料，或者再生集料同時替代部分粗集料和細集料[1]。

二、再生細骨料對混凝土軸心抗壓強度的影響

混凝土軸心受壓是混凝土材料基本物理力學性能之一，為了使測得的混凝土強度接近于混凝土結構的實際情況，在鋼筋混凝土結構計算中，計算軸心受壓構件（如柱子、桁架的腹桿等）時都是采用混凝土軸心受壓作為設計依據[2]。同時，也是分析構件極限承載力和進行非線性全過程分析時必不可少的材料本構模型的基礎。目前國內外對于再生粗骨料混凝土的單軸受壓破壞特征以及應力—應變曲線已進行了大量的研究，但是關于再生細骨料混凝土的單軸受壓特點尚無系統的研究，因此本小節將重點討論再生細骨料對混凝土軸心抗壓強度的影響。

2.1 再生細骨料粒徑對混凝土軸心抗壓強度的影響

不同試驗條件下，再生細骨料粒徑與混凝土28d軸心抗壓強度關系的試驗結果列于表2.1。由該表可知，再生細骨料混凝土的軸心抗壓強度要明顯低于基準混凝土，同時隨著用水量的增加和骨料粒徑的減小，軸心抗壓強度進一步下降。

表2 .1 再生細骨料粒徑對混凝土軸心抗壓強度的影響 MPa

2.2 再生細骨料摻量對混凝土軸心抗壓強度的影響

不同試驗條件下，再生細骨料摻量與混凝土28d軸心抗壓強度關系的試驗結果列于表2.2。由該表可知，再生細骨料混凝土的軸心抗壓強度與立方體抗壓強度試驗結果相同，其隨著細骨料摻量的增加而下降，當再生細骨料摻量≤20%時，骨料對混凝土的軸心抗壓強度無明顯的影響，但是摻量≥40%，混凝土的軸心抗壓強度開始出現明顯降低。

表2 .2 再生細骨料摻量對混凝土軸心抗壓強度的影響 MPa

2.3 粉煤灰對混凝土軸心抗壓強度的影響

粉煤灰與混凝土28d軸心抗壓強度關系的測試結果列于表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骨料混凝土的軸心抗壓強度，但是隨粉煤灰摻量的增加，混凝土的劈拉強度也逐漸下降。

表2 .3 粉煤灰對混凝土軸心抗壓強度的影響 MPa

三、結論

以普通混凝土為基準混凝土，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集料混凝土軸心抗壓性能的影響，并與普通混凝土進行對比，通過實驗得出以下結論∶

1. 再生細骨料的使用會導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、擴展度逐漸減小，經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，甚至出現無流動性，沒有粘聚性現象，因此不建議使用礦渣微粉。

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

4. 隨著再生細骨料摻量的增加，混凝土的軸心抗壓強度出現明顯的下降，用水量的增加將導致再生細骨料混凝土立方體軸心抗壓強度進一步下降。其中，當其摻量≤60%時，再生細骨料混凝土的抗折強度仍大于4MPa，能夠滿足路面工程設計需要。

5. 粉煤灰對再生細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，再生細骨料混凝土的軸心抗壓強度有所下降。

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

[2]湖南大學等四校合編，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性能[J]．混凝土，2007 (2)：52-54．

TQ172

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1007-6344（2017）01-0012-01

陳淑丹，女（1987.09-），漢族，籍貫 浙江紹興上虞 學士 中教二級，研究方向：建筑設計 土木工程（結構方向）