再生玻璃粗骨料混凝土强度指标换算关系研究.pdf

2 0 1 4年 第 7期 (总 第 2 9 7 期 ) N u mb e r 7 i n 2 0 1 4 ( T o t a l No 2 9 7) 混 凝 土 Co nc r e t e 理论研究 THE0RETI CAL RES EARCH 再生玻璃粗骨料混凝土强度指标换算关系研究 李爱飞 ， ，梁炯丰 ，罗锟 2 ( 1 东华理工大学 建筑工程学院 ，江西 南昌 3 3 0 0 1 3 ；2 华东交通大学 轨道交通学院，江西 南 昌 3 3 0 0 1 3 ) 摘要 ： 在试验数据的基础上 ， 通过统计回归 ， 初步给出了再生玻璃粗骨料混凝 土立方体抗压强度与其他强度指标之间的换算 关系。试验结果表明： 再生玻璃粗骨料混凝土各种强度均 比普通混凝土要低 ， 其强度换算关系并不同于普通混凝土。 关键词 ： 废弃玻璃粗骨料 ；指标关系；强度 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 4 ) 0 7 0 0 5 5 0 2 S t u d y o n r e l a t i on s h i p s b e t w e e n s t r e n g t h i n d e x e s o f r e c y c l e d gl a s s c oa r s e a g g r e g a t e c on c r e t e LI Ai f e i ， LI ANG J i o n g f e n g ， LUO Kan 。 ( 1 C o l l e g e o f A r c h i t e c t u r e E n g i n e e r i n g， E a s t Ch i n a I n s t i t u t e o f Te c h n o l o g y， Na n c h a n g 3 3 0 0 1 3 ， Ch i n a ； 2 S c h o o l o f R a i l wa yT r a c k s a n dT r a n s p o r t a t i o n ， E a s t Ch i n a J i a o t o n gUn i v e r s i t y ， Na n c h a n g 3 3 0 0 1 3 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： Ba s e d o n t h e e x p e r i me n t a l d a t a ， t h e r e l a t i o n s h i p s b e t we e n t h e c u b i c c o mp r e s s i v e s t r e n g t h a n d o t h e r s t r e n gth a r c o b t a i n e d T h e r e s u l t s s h o we d t h a t t h e e v e r y s t r e n gth o f wa s t e g l a s s r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e c o n c r e t e wa s l o we r t h an o r d i n a ry c o n c r e t e a n d t h e i n t e r - r e - l a t i o n s h i p s o f s t r e n gth i n d e x e s o f wa s t e g l a s s r e c y c l e d c o a r s e a g gre g a t e c o n c r e t e i s d i f f e r e n t f r o m tha t o r d i n a r y c o n c r e t e K e y wor d s ： wa s t e g l a s s c o a r s e a g g r e g a t e ； r e l a t i o n s h i p； s t r e n gth 0 引言 标关系。 再生 混凝 土是 指将 废弃 混凝 土块 经破 碎 、 清 洗 、 分 级 和按一定 的 比例与级 配混合 、 部分 或全部 代替天然 骨 料制 成 的 ， 其 既能 节省 天然骨 料 ， 保护 骨料 产地 生态 环 境 ， 又可以解决废旧混凝土的堆放 、 占地和 因处理不 当 引起 的环 境污 染 问题 。 因此 ， 近年来 世 界各 国都 十分 重 视再生 混凝土 的研 究 ， 美 国 、 日本 、 欧洲共 同体 等经济 发 达 国家 以及我 国均开 展 了相 关研 究 。 为此 ， 国 内外 对废 弃混凝 土再 生骨料 的利用进 行 了大量研 究 l _ 。 然 而 ， 有 关建 筑垃圾 中大量废 弃玻 璃再 生利 用 的研究 则较 为缺 乏 ； 为此 ， 进行 了废 弃玻璃 再生 粗骨 料混 凝 土基本 力学 性能试验 ， 主要包括立方体抗压强度、 棱柱体抗压强度、 劈 裂抗 拉强 度 、 抗 折强 度试验 ， 并 给 出 了它们 的强度 指 1 试验概况 1 1 原材料与混凝 土配合 比 试 验 中采 用 的粗 、 细骨料 分别为最 大粒径 为 2 7 m m 的碎石和细度模数 为 2 6的普通黄砂 ， 所采用 的水泥则为 海螺牌 P O 3 2 5 R级水泥 ， 其 2 8 d抗压强度为 3 6 5 MP a ， 密度为 3 0 5 0 k g m 3 试验所用的废弃玻璃则来 自废 品回收 站 ， 其物 理特性见表 1 。 表 2废弃玻璃粗骨料混凝 土的配 表 1 试验用粗骨料的物理特性 表 2 混凝土配合比 收稿 日期 ：2 0 1 4 0 1 - 0 7 基金项目：国家自然科学基金( 5 1 3 6 8 0 0 1 ， 5 1 2 6 8 0 1 5 ) ； 中国博士后科学基金( 2 0 0 8 0 4 4 0 8 1 4 ) ； 江西省青年科学基金( 2 0 1 2 2 B A B 2 1 6 0 0 5 ) ； 江西 省教育厅青年科学基金( G J J 1 2 3 9 3 ) 5 5 合 比， 其中为所有试件采用同一水灰 比 0 4 4 ， 粗骨料从 0 、 2 0 、 4 0 、 6 0 、 8 0 到 1 0 0 变化。 由表 1 可知 ： 再生玻璃粗骨料 的表观密度 、 堆积密度 均小于天然骨料 ， 空隙率大于天然粗骨料 。 1 2 试件的浇筑与养护 混凝 土试件 的拌合物 采用 J Z C 3 5 0 混凝 土搅拌机进 行搅拌 ， 投料顺序依次为先投入水泥及 黄砂 ， 再 次是粗 骨 料 ， 最后再将水注入； 在这些混合物搅拌 3 5 mi n后， 通过 坍落度筒测坍落度 。 在坍落度试验完成后 ， 在钢模 中注入 混凝 土拌合 物 ， 2 4 h后拆除钢模 ， 在标准条件下养护混凝 土试块 ， 2 8 d 后取 出试块进行试验。 2 试验 结果 按照 G B T 5 0 0 8 1 -2 0 0 2 普通混凝土力学性能试验方 法标准 5 】 规定进行再 生玻璃粗骨料混凝土 的基本力学性 能试验 ， 得到的试验结果如表 3 所示 。 表 3 再生玻璃粗骨料混凝土试验结果 注： 表中 分别为废砖再生粗骨料混凝的立方体抗 压强度 、 轴心抗压强度 、 劈裂抗拉强度 、 抗折强度。 表 3 表明 ： 再生玻璃粗骨料混凝土的立方体抗压强度 、 轴心抗压强度 、 劈裂抗拉强度 、 抗折强度随着取代率的不断 增加， 均不断降低 ； 与普通混凝土相比， 全再生玻璃粗骨料 混凝土的立方体抗压强度 、轴心抗压强度厶 劈裂抗拉强 度 、抗折强度 分别降低 3 9 5 、 2 8 1 、 2 9 、 2 2 2 。 3 各种强度指标之 间的换算关 系 3 1 立方体 抗压 强度 与轴 心抗压 强度之 间的关 系 一 般对于普通混凝土来说 ， 其棱柱体抗压强度与立方 体抗压强度的比值为 0 7 6 ； 而从表 3可知， 再生玻璃粗骨 料混凝土棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的比值约为 0 7 5 - 0 8 8 ， 其原因可能为玻璃粗骨料材料质脆 ， 使得其混 凝土试块也较脆， 因而与普通混凝土相比， 其在轴向荷载 作用下的横向约束较弱， 使得棱柱体抗压强度与立方体抗 压强度的比值较为稳定。 为此 ， 笔者基于试 验数据 ， 给出再 生玻璃 粗骨料混凝 土轴心抗压强度与立方体抗压强度的强度关系为： = 0 5 3 2 l 6 6 5 7 ( 1 ) 3 2 立方体抗压强度与劈裂抗拉强度之间的关系 表 3 表明， 与普通混凝土劈裂抗拉强度计算值相比， 5 6 再生玻璃粗 骨料混凝 土的劈裂抗拉 强度实测值 要低 。 因 此， 再生玻璃粗骨料 昆 凝土的劈裂抗拉强度计算式不能套 用普通混凝土的劈裂抗拉强度计算式。 因此 ， 可得到再生玻璃粗 骨料混凝土的劈裂抗拉强度 与立方体抗压强度的关系为： 0 2 3 0 4 f 0 6 7 ( 2 ) 3 3 立方体抗压强度与抗折 强度之 间的关 系 表 3 表明， 与普通混凝土抗折强度计算值相 比， 再生 玻璃粗骨料混凝土的抗折强度实测值要低。 因此， 再生玻 璃粗骨料混凝 土的抗折强度计算式不能套用普通混凝土 的抗折强度计算式 。 因此 ， 建议再生玻璃粗骨料混凝土的抗折强度与立方 体抗压强度的关系为 ： = 0 6 5 ( 3 ) 4结 论 ( 1 ) 与普通混凝 土相 比 ， 再 生玻 璃粗骨料? 昆 凝土 的立 方体抗压强度 、 轴心抗压强度、 劈裂抗拉强度、 抗折强度要 低 ， 再生玻璃粗骨料混凝土不能套用普通 昆 凝土的强度计 算公式。 ( 2 ) 再生玻璃粗骨料混凝土的立方体抗压强度、 轴心 抗压强度 、 劈裂抗拉强度 、 抗折强度随着废弃玻璃取代率 的不断增加而不断降低。 ( 3 ) 建议了再生玻璃粗 骨料混凝土的立方体抗压强度 与轴心抗压强度 、 劈裂抗拉强度 、 抗折强度 的关系式 。 参考文献 ： 1 肖建庄， 杜江涛 不同来源再生混凝土单轴受压应力应变全曲 线f J 建筑材料学报 ， 2 0 0 8 ， 1 1 ( 1 ) ： 1 2 1 6 2 肖建庄， 李佳彬， 孙振平 再生混凝土抗压强度研究【 J 1 同济大学 学报 ， 2 0 0 4 ， 3 2 ( 1 2 ) ： 1 5 5 8 1 5 6 1 3 李秋义 ， 田砺 ， 朱亚光 ， 等 再生骨料混凝土耐久性试验研究 J J _ 中山大学学报： 自然科学版， 2 0 0 7 ， ( s 1 ) ： 3 3 7 3 3 8 f 4 I P P E I M， MAS AR U S ， T AK AHI S A S， e t a 1 F l e x u r a l p r o p e r t i e s o f r e i n f o r c e d r e c y c l e d c o n c r e t e b e a ms C C o n f e r e n c e On t h e Us e o f Re c y c l e d Ma t e r i a l s i n Bui l di n g a n d St r uc t u r e s Ba r c e l o n a， S pa i n， 2 00 4 【 5 】 G B T 5 0 0 8 1 -2 0 0 2 ， 普通混凝土力学性能试验方法标准 作者简介： 联系地址 联系电话 李爱飞( 1 9 7 6 一 ) ， 男， 讲师， 硕士， 主要从事土木工程 研究。 江西省南昌市国家经济技术开发区广兰大道 4 1 8 号 东华理工大学建筑工程学院( 3 3 0 0 1 3 ) 1 3 8 7 9 49 21 8 9