龄期对再生混凝土空心砌块基本力学性能的影响.pdf
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2 0 1 5年第 5期 5月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA CONCRETE AND CEMENT PR0DUCTS 2 0 1 5 No . 5 Ma v 龄期对再生混凝土空心砌块基本力学性能的影响 赵雪云 ( 山西建筑职业技术学院市政工程系 , 太原 0 3 0 0 0 6 ) 摘要 : 对建筑垃圾 用于建筑结构 空心砌块砌体进行 了研 究, 砌 块采 用再生粗 骨料 , 再生砂浆采用再生细 骨料 。 试验结果表 明 , 再 生混凝土空心砌块砌体 随着龄期 的增加 , 力学性 能( 抗压 强度 和抗剪强度 ) 均有提 高 , 抗 压强度在 养护后 7 ~ 1 4 d的时间 内强度增 长最快 , 而抗 剪强度则是 养护 1 4 ~ 2 8 d的时间 内强度 增长最快 , 因此 , 在 实际工程 中应 该注重相应时间段 的养护。 关键 词 : 建筑垃圾 ; 再 生混凝 土空心砌块砌体 ; 抗压强度 ; 抗剪强度 ; 养护时间 Ab s t r a c t : nl e c o n s t r u c t i o n wa s t e u s e d i n c o n s t ruc t i o n o f h o l l o w b l o c k ma s o n r y i s s t u d i e d u s i n g r e c y c l e d c o a r s e a g — g r e g a t e f o r b l o c k a n d u s i n g r e c y c l e d fin e a g g r e g a t e for r e c y c l e d mo r t a r . T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e me c h a n i c a l p r o p e r t i e s ( c o m p r e s s i v e s t r e n g t h a n d s h e a r s t r e n g t h ) o f r e c y c l e d c o n c r e t e h o l l o w b l o c k m a s o n r y i n c r e a s e w i t h t h e i n c r e a s e o f a g e s , t h e g r o wt h r a t e o f t h e c o mp r e s s i v e s t r e n gth i s t h e f a s t e s t a f t e r c u rin g 7~ 1 4 d ,a n d t h e g r o wt h r a t e o f t h e s h e a r s t r e n g t h i s t h e f a s t e s t a f t e r c u ri n g 1 4 ~ 2 8 d , S O i t s h o u l d p a y a t t e n t i o n o n t h e c o r r e s p o n d i n g t i me p e r i o d o f c u r i n g i n t h e p r a c t i c a l e n g i n e e r - i n g. Ke y wo r d s :C o n s t r u c t i o n wa s t e ;R e c y c l e d c o n c r e t e h o l l o w b l o c k ma s o n ry; C o mp r e s s i v e s t r e n g t h ; S h e a r s t r e n gth ;C u r - i ngt i me 中图分类号 : T U 5 2 8 . 0 6 2 文献标识识 : A 文章编号 : 1 0 0 0 — 4 6 3 7 ( 2 0 1 5) 0 5 — 6 8 — 0 3 0前 言 混凝土空心砌块砌体结构 由于其优异 的性能 被用于建筑行业中 , 目前 已成为各 国主导性墙体材 料 . 以建筑垃圾为原料制成再生混凝 土空心砌块砌 体 . 可 以有效解决建筑垃圾 的再生利用问题 , 满 足 绿色发展要求和提高经济效益等[ 1 _ 2 ] 。 本 文 通 过 不 同龄 期 对 再 生 混 凝 土 空 心 砌 块 砌 体的性能研究 . 探讨了再生混凝土空心砌块砌体在 不同龄期 的强度增长规律。 1 试验 方 案设计 再 生混凝 土空心砌块 砌体按 照 G B / T 5 0 1 2 9 — 2 0 1 1 《 砌体基本力学性能试验方法标准》 [ 3 ] 进行制作 以及养护 ,再生混凝 土空 心砌块砌体试件 尺寸为 3 9 0 mmx 1 9 0 mm x 6 0 0 m m, 灰 缝 的厚 度 为 1 0 mm, 如 图 1 所示 。再生混凝土使用太原市某小区拆除的混凝 土 , 用破碎机进行破碎后使用 , 将不同粒 径的再 生 混凝土进行分类 , 一类为 5 ~ 1 0 mm粒径的, 另一类为 小于 5 mm粒径的。 测试抗压强度 的砌体养护时间分 六个等级 , 分别是 3 d 、 7 d 、 1 4 d 、 2 1 d 、 2 8 d以及 5 6 d , 每 组制作砌体 6块 , 测试抗剪强度 的砌体养护时间分 基金项 目: 外墙 外保温系统技 术性能研究 ( 太原市城 建科研 项 目, 并建管字【 2 0 O 8 ] 3 9 2号 , ~[ 2 0 0 8 1 3 3 2号 ) 。 一 68— 1 0 mm 1 : 3水泥砂浆 图 1再 生 混 凝 土 空 心 砌 块 砌 体 设 计 图 4个等级 , 分别是 7 d 、 1 4 d 、 2 8 d以及 5 6 d 。 砌块的尺寸为 3 9 0 m mx 1 9 0 mmx 1 9 0 mm. 控制水 灰 比为 O . 4 5 ,水 泥用量 为 4 5 0 k g ,粉 煤灰 用量 为 9 0 k g , 砂用量 7 8 8 k g , 水用量 2 4 3 k g , 天然粗骨料和再 生骨料都是 5 9 1 k g ,砌块的设计强度等级为 MU 1 0 和 MU1 5 。 砌块 中再生骨料的质量分数是 5 0 %( 即再 生粗骨料替代天然石子质量 的 5 0 %) 。再生粗骨料 的粒径范围经破碎后采用 5 ~ 1 0 mm。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 赵雪云 龄期对再生混凝土空心砌块基本力学性能的影响 砂浆同样采用再生砂浆 。 再生砂浆中再生细骨 料替代天然细骨料质量分数 的 5 0 %, 再生细骨料的 粒径为小于 5 mm, 砂浆的设计强度等级为 Mb 5 . 0和 Mb 7 . 5 , 具体配比如下 : 强度等级为 Mb 5 . 0的再生砂浆 : 水 泥: 白灰: 细 骨料 : 水 = 1 : 0 . 8 7 : 5 . 6 : 1 . 5 3 。 强度等级为 Mb 7 . 5的再生砂浆 : 水 泥: 白灰: 细 骨料 : 水 = 1 : 0 . 7 2 : 4 . 3 - 1 . 1 0 。 水泥强度等级为 4 2 . 5 R普通硅酸盐水泥 :细度 模数为 2 . 5的黄砂 ; Ⅱ级粉煤灰。 抗压强度 的测试使用 N Y L 一 5 0 0型试验机进行 试 验 , 试验 的加 载过程为 : 先 进行预加 载 , 大小 为 5 0 k N, 然后卸载 , 之后进行正式 的加载试验 , 每级加 载荷载为 5 0 k N,持荷 5 mi n ,然后进行下一次的加 载 , 当试验荷载加至估计破坏荷 载的 9 0 %时 . 则 开 始采用连续加载的方式进行 ,直至试件发生破坏 。 试 验终 止 抗剪性能试件 的设计依据文献[ 4 ] 进行 , 本文研 究 的抗剪 性能 不考 虑竖 向正 应力 的影 响 。试 验过程 中采用匀速连续加荷 。 加载速度 的控制以最终破坏 所需要的时间进行 , 一般时间控制在 1 ~ 5 mi n之间 , 以受剪面破坏为最终破坏标志。 2再 生混凝 土 空心砌 块砌 体抗 压 结果分 析 2 . 1 试验现象分析 试验中砌体 的破坏形式基本与普通砌体一样 , 先 出现 竖 向裂缝 ,然后 沿 着 裂缝 位 置 进一 步 开展 . 迅速将整个砌体分成不 同的小块体 , 然后 中间块逐 渐被压碎 , 最后导致砌体失去承载能力 。从破碎 的 裂缝处发现裂缝开展的位置处再生骨料被劈裂 , 也 就是再生混凝土空心砌块砌体 的破坏大部分是 由 于再生骨料发生破裂 , 导致砌体破坏。 2 . 2 试验 数据 分析 再 生 混凝 土空 心砌 块 砌 体 抗 压 性 能 试 验 结 果 见 表 1 。 表 1 不同龄期再 生混凝 土空心砌块 砌体抗压 强度 从表 1中的数据可以得 出 ,随着龄期 的增加 , 抗压强度呈现递增的趋势 , 砌体的强度在砂浆强度 不变时 。 再生混凝土空心砌块砌体 的强度取决于砌 块的强度 , 砌块 的强度越高 , 制作的砌体强度就高 ; 同时砂浆 的强度也会影响再生混凝土空心砌块砌 体 的抗压强度 , 砌块设计强度不 变的情况下 . 砂浆 的强度决定砌体 的强度 , 砂浆 的强度越 高 , 得到砌 体的强度就越高。 不 同配 比的再生混凝土空 心砌块砌 体都是随 着龄期 的增长强度不断提高 , 而且强度都是先缓慢 增长 , 然后快速增长 , 之后也在不断递增 , 但是幅度 明显下降。从表 中还可以得知 , 再生混凝土空心砌 块砌体强度增长 的主要时 间在养护后 7 d到 1 4 d的 时 间内, 同时再生砂 浆强度等级为 Mb 5 . 0时 , 养护 3 d到 7 d的时间内.强度增长 的斜率明显大于砂浆 强度等级为 Mb 7 . 5的。 再生砂浆强度越高 , 对提高 砌体强度越有利 。 3 .再 生 混凝 土空 心砌块 砌体 抗剪 结果 分析 3 . 1 试验 现象 抗剪试件破坏的形式是沿通缝破坏 。 属于脆性 破坏 , 即破坏之前没有任何 的征兆 ; 而且试件大部 分属于双面破坏 , 在砂浆与块体的粘结面处容易发 生破坏 , 而且在破坏面处发现很多凸起砂浆。 3 . 2 抗 剪性 能数 据 分析 再 生混凝土空 心砌块砌体抗 剪性能试验结果 见 表 2 一 6 9— 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 5年第 5 期 混凝土与水泥制品 总第 2 2 9期 龄期 的增长 同样对于再生混凝土空 心砌块砌 体的抗剪强度有利 , 随着龄期 的增长 , 强度呈现递 增的趋势 . 而且 1 4 d以后强度的增加更加 明显 。 2 8 d 以后 强 度 的增 长 比较 缓慢 , 从 表 2可 以得 知 , 2 8 d的 抗剪强度基本 已达 5 6 d强度的 9 0 %以上 ; 砂浆的强 度 同样对再 生混凝土空心砌块砌体 的抗剪强度有 着重要 的影 响 , 再生砂浆 的强度越高 , 得 到的再 生 混凝土空心砌块砌体的抗剪强度就越高 , 在使用同 样强度等级的砂浆时 . 砌块 的强度越高 , 再生混凝 土空心砌块砌体的抗剪强度就越高。 4结 论 ( 1 ) 再生混凝土空心砌块砌体 的抗压强度 随着 养护时间的增加而提高 ,在养护时间为 7 ~ 1 4 d时 , 强度增长速率最大 . 因此 . 在施工中应该 注意这段 时 间的养 护 ( 2 ) 再 生砂浆 的强度等级越 高 , 砌块 的强度等 级越高 . 砌体的抗压强度就越高。 ( 3 ) 再生混凝土空心砌块砌体 的抗剪强度随着 龄期 的增长而呈现递增的趋势 ,在 1 4 ~ 2 8 d强度增 长最快 ,再生砂浆和再生砌块 的强度等级越高 , 砌 体 的抗剪强度就越高。 参考文献 : [ 1 】 戴薇原, 孙伟民, 缪 汉 良. 再 生混凝土 的抗 冻融性试验研 究 [ J ] . 混凝土, 2 0 0 7 ( 8 ) : 6 9 — 7 4 . [ 2 】 刘佳亮, 孙伟 民, 郭樟根, 等. 再 生混凝 土梁承载力 的试验 [ J ] . 南京 工业 大学 学报: 自然科 学版,2 0 0 8 , 3 0 ( 5 ) : 3 8 — 4 2 . 【 3 】中华人 民共 和国住房和城 乡建设 部. G B / T 5 0 1 2 9 — 2 0 1 l砌 体基本力 学性能 试验方法 标准【 S ] . 北京 : 中国建 筑工业 出版 社 , 2 0 1 1 . f 4 ]中华人 民共 和国住房 和城 乡建设 部. G B 5 0 0 0 3 — 2 0 1 1 砌 体结构设计规范[ S 】 . 北京: 中国建筑工业 出版社, 2 0 1 1 . 收 稿 日期 : 2 0 1 5 — 0 2 ~ 2 4 作者简介 : 赵雪 云( 1 9 6 8 一 ) , 女 , 副教授 。 通讯地址 : 太原 市学府街 5 0号 联 系电话 : 1 8 3 3 4 7 0 8 3 9 2 E- .ma i l : z h a 0 x u e y u n 1 9 6 8@ 1 6 3 . c o m , I, , , l, , l , , , , ,, ’ , I 3 1 b , ,l , ’’ , , , , , , , , , , ,, ’ ,, ● ll , ’ ’ ’ ’ l l’ , ● , l I P’ ● , ( 上接第 6 7页) 参考文献 : 【 1 ]1 K H A N M I . F a c t o r s a f f e c t i n g t h e t h e r ma l p r o p e r t i e s o f c o n — c r e t e a n d a p p l i c a b i l i t y o f i t s p r e d i c t i o n m o d e l s【 J 1 . B u i l d i n g a n d E n v i r o n me n t , 2 0 0 2 , 3 7 ( 6 ) : 6 0 7 - 6 1 4 . 【 2 】 汪宏 涛, 曹 巨辉. 粉煤灰 、 硅灰 在 G R C复合材料 中的作用 效应【 J ] . 混凝 土与水泥制 品, 2 0 0 9 ( 3 ) : 3 9 — 4 2 . 【 3 】 K o o k - Ha n K i m ,S a n g - E u n J e o n , e t a 1 .A n E x p e r i me n t a l S t u d y o n T h e rma l C o n d u c t i v i t y o f C o n c r e t e [ J [ . C e m e n t a n d C o n — c r e t e Re s e a r c h , 2 0 0 3 , 3 3 : 3 6 3 — 3 7 1 . [ 4 】 刘卫 东, 田波, 侯 子义. 混凝土导热 系数试 验研究I J ] . 中外公 路, 2 0 1 2 . 3 2 ( 1 ) : 2 2 6 — 2 2 9 . 【 5 ] J . G . F e r r e i r a , F . A . B r a n c o . S t r u c t u r a l a p p l i c a t i o n o f G R C i n t e l e c o mm u n i c a t i o n t o w e r s [ J [ . C o n s t ruc t i o n a n d B u i l d i n g Ma t e r i — a l s , 2 0 0 7 , 2 1 : 1 9 — 2 8 . [ 6 】 周顺鄂,卢忠远, 严云. 泡沫混凝土导热系数模型研究[ J ] . 材料导报: 研究篇, 2 0 0 9 , 2 3 ( 3 ) : 6 9 — 7 3 . f 7 j 李 明利. 陶粒砂轻 混凝土 的制备及 性~ E [ J 1 . 混凝 土 与水 泥 一 7 0 一 制品, 2 0 1 2 ( 9 ) : 5 4 — 5 6 . 【 8 】 J o a O R. C o r r e i a , J o a O F e r r e i r a , e t a 1 . A r e h a b i l i t a t i o n s t u d y o f s a n d w i c h G R C f a c a d e p a n e l s【 J ] . C o n s t r u c t i o n a n d B u i l d i n g Ma t e r i a l s , 2 0 0 6 , 2 0 : 5 5 4 - 5 6 1 . [ 9 ] 汤莉 , 汤广 发. 三种墙 体保 温隔热性 能 的数值分 析[ J ] . 湖 南大学学报: 自然科学版, 2 0 0 8 , 3 5 ( ~: 3 1 — 3 4 . [ 1 O 】 邓朝晖. 建筑材料 导热系数 的影响 因素及 测定方法[ J ] . 工 程质量. 2 0 0 8 ( 4 ) : 1 5 — 1 8 . 【 1 1 ] 宋岩丽. 混凝土 自保 温砌块墙体热工性 能检测研究[ J ] . 混 凝土与水泥制品, 2 0 1 2 ( 2 ) : 5 2 — 5 6 . 【 l 2 ] 许国东, 杨晓虹, 汤苏平. 混凝土复合保温砌块力学及热工 性能分析研究[ J 】 . 混凝土与水泥制 品, 2 0 1 1 ( 6 ) : 5 2 ~ - 5 5 . 收稿 日期 : 2 0 1 5 — 0 2 — 2 4 作者 简介: 米力 ( 1 9 7 9 一 ) , 男 , 硕士 、 讲师。 联 系 电话 : 1 51 4 9 7 0 5 0 6 8 E- maiI : ml l 6 8 8 _ 2 0 0 6@ 1 2 6 . c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m- 配套讲稿:
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