废弃碎砖骨料再生混凝土配合比设计与早期强度试验.pdf
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1、2 0 1 4年 第 4期 4月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA C0NCRETE AND CEMENT PR0DUCTS 2 01 4 No 4 Ap r i l 废弃碎砖骨料再生混凝土配合比设计与早期强度试验 陈 萌 , 毕苏萍 ( 郑州大学土木工程学院, 4 5 0 0 0 2 ) 摘要 :依 照普 通混凝 土配合 比的计 算方法 ,并增加碎砖 骨料经 2 4 h的附加水量 ,对不 同碎 砖 骨料 取代率 ( 0 , 3 0 , 5 0 和 1 0 0 ) 的 C2 0 、 C 3 0和 C 4 0再生混凝土进 行 了配合比的设计 ; 随着碎砖 骨料取代率的增 大, 再生混
2、凝 土 的抗压 强度随之减 小, 当碎砖骨料取代 率为 5 0 时 再 生混凝 土的工作性和混凝 土强度 等指标达到最优 ; 以碎砖 骨料取代率 为 5 0 的再生混凝土试验数据为基础 ,回归得 出了不 同强度等级再生混凝土在不 同龄期的抗压强度统 一 计算公式。 关键词 : 再生混凝土 ; 碎砖 骨料 ; 配合 比设计 ; 抗 压强度 Ab s t r a c t :Ac c o r d i n g t o t h e mi x c a l c u l a t i o n me t h o d o f n o r ma l c o n c r e t e a n d i n c r e a
3、s i n g t h e a d d i t i o n a l w a t e r o f b ri c k a g g r e g a t e a f t e r 2 4 h , t h e mi x p r o p o r t i o n s o f C2 0 ,C 3 0 a n d C 4 0 r e c y c l e d c o n c r e t e i n d i f f e r e n t b ric k a g g r e g a t e r e p l a c e me n t r a t i o ( 0 , 3 0 , 5 0 a n d 1 0 0 )a r e
4、c a l c u l a t e d Wi t h t h e i n c r e a s i n g o f t h e b ri c k a g g r e g a t e c o n t e n t s , t h e c o m p r e s s i v e 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 d e c r e a s e s W h e n t h e b r i c k a g g r e g a t e r e p l a c e me n t r a t i o i s e q u a l t o 5 0
5、 , t h e wo r k a b i l i t y a n d t h e c o mp r e s s i v e s t r e n g t h c a n a c h i e v e t h e o p t i ma l r e s u l t Ba s e d o n t h e t e s t d a t a o f 5 0 b r i c k a g g r e g a t e r e p l a c e me n t r a t i o , t h e u n i fi e d c o mp r e s s i v e s t r e n gth c a l c u l
6、a t i o n f o rm u l a i s p r o p o s e d f o r t h e d i f f e r e n t s t r e n gth g r a d e r e c y c l e d c o n c r e t e a t d i f - f e r e n t a g e T h e c a l c u l a t i o n b a s i s i s p r o v i d e d f o r t h e p r e d i c t i o n o f e a r l y c o mp r e s s i v e s t r e n g t h
7、Ke y wo r d s : Re c y c l e d c o n c r e t e ; B ric k a g g r e g a t e ; Mi x d e s i g n ;C o mp r e s s i v e s t r e n g t h 中图分类号 : T U 3 7 8 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 4 ) 0 4 8 7 0 3 0前 言 利用建筑废弃物生产的再生混凝土 。 不仅可以 减少天然骨料 的用量 。 而且较好地解决 了建筑垃圾 带来 的污染问题 , 因此 , 近年来再生混凝 土成 为结 构工程领域的研究
8、热点。专家学者们针对 以废 旧混 凝 土 作 为 粗 骨 料 的 再 生 混 凝 土 进 行 了大 量 的试 验 及 理 论 研究 , 取得 了一 定 的研 究 成果 。我 国的 建筑 垃圾 主 要 由三部 分 组成 :废 旧混 凝 土约 占 1 0 , 废 土约 占 3 0 , 废砖 瓦约 占 6 0 。砖混结构拆除产生 的废弃黏土砖数量巨大 , 如何将其加以有效利用成 为当前亟待解决的问题之一。前期调研 结果表 明, 对废旧碎砖类再生混凝土的研究较少。本研究对碎 砖类粗骨料再生混凝土配合比进行 了设计 , 并对其 早 期 强 度 进行 了试 验研 究 , 可 为 再 生混 凝 土 的研究
9、和发展提供试验依据和背景资料 。 1 废 弃碎砖 粗 骨料 的技 术性 能 试验用 的废弃砖粗 骨料 取 自某砖混结构拆 除 后 的黏土烧结砖 , 选取其 中几何尺寸较为完整的废 砖测定其抗压强度 ,抗压强度满足 G B 5 1 0 1 -2 0 0 3 烧结普通砖 嘲 中 MU1 0的规定要求。将废砖用颚 基金项 目: 河南省省级新型墙体材料专项基金项 目。 式破碎机破碎成粒径 4 0 m m以下的再生骨料 ,经过 分拣 、 清洗和筛分处理 , 加工制成碎砖再生粗骨料 。 碎砖再生粗骨料具有以下特征 : 粒径较大 的骨 料扁平 , 带有棱角 , 外形介于碎石和卵石之间 , 大小 不均匀 ,
10、骨料的表面 比较粗糙 , 有较多空隙 : 粒径较 小的骨料 棱角多 , 表面粗糙 , 且带有微裂缝 , 少部分 骨料表面附着 旧砂浆。 1 1 碎 砖骨 料 的颗粒 级配 依照 J G J 5 2 -2 0 0 6 普通 混凝土用 砂 、 石 质量 及检验方法标准 嘲 规定的取样方式 、 取样数量及试 表 1 碎砖粗骨料 的级配优化 一 8 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 4年第 4期 混凝土与水泥制品 总第 2 1 6期 验方法测定废弃碎砖骨料的颗粒级配 , 并对骨料进 行二次级配调整 , 得 到优化骨料颗粒级配 , 使其 粒 径大小符合标准规
11、定的连续级配要求 , 见表 1 。 1 2 废弃碎砖骨料的主要技术指标 依照 J G J 5 2 2 0 0 6的规定 , 测定 了碎砖骨料及 天 然 骨 料 的 表 观 密度 、 堆 积 密 度 、 连 续 级 配松 散 堆 积空隙率 、 吸水率 、 含水率和压碎指标等主要技 术 指标 , 测 试结 果见 表 2 。 表 2 碎砖骨料与天然骨料的主要技术性能 2碎砖 骨料 再 生混凝 土 的配合 比设计 对 C 2 0 、 C 3 0和 C 4 0三个强度等级 的天然骨料 混凝 土和废弃碎砖骨料再生混凝土进行 了配合 比 设计。二种骨料的 C 2 0和 C 3 0混凝土所用水泥均为 3 2
12、5级水 泥 , C 4 0混凝 土所 用 的水 泥均 为 4 2 。 5级 水 泥 , 水 泥 的密 度 为 3 1 g c m ; 选 用 的 砂 为 中砂 , 级 配 合格 , 表观密度为 2 6 4 0 k m , 含水率 l ; 天然骨料 为 碎 石 ,粒 径 5 3 1 5 m m, 级 配 合 格 表 观 密 度 2 78 1 kg m。 。 对应于每种强度等级 的再生混凝土 , 碎砖骨料 的取代率分别为 O、 3 0 、 5 0 和 1 0 0 。依照普通混 凝土配合 比设计方法进行配合 比设计 。 考虑到碎砖 骨 料 吸水 率 大 的因 素 , 除 了按 照普 通 混凝 土 配
13、 合 比 设计 计 算 的 自由水量 之 外 另外 增 加 了 碎砖 骨 料经 2 4 h的附加 水量 , 如 表 3所 示 。 3 不 同取 代率 再 生混凝 土的 立方体 抗压 强度 3 1 立方 体抗 压强 度 随龄 期 的变化 规律 按照不同的碎砖骨料取代率 , 对 3种不 同强度 等级的混凝土试件 ( 1 0 0 mm x 1 0 0 m mx 1 0 0 m m) 分别测 定 了 3 d、 7 d 、 1 4 d和 2 8 d龄期 的立方体抗压强度 , 试 件共 4 8组 , 每组 3个 , 共计 1 4 4个 。试验时连续均 匀 加 荷 , C 2 0混 凝 土 试 件 的 加
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