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高性能再生混凝土骨料取代的优化设计.pdf
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1、2 0 1 0 年 第 5期 (总 第 2 4 7 期 ) Nu mb e r 5 i n 2 01 0( To t a l No2 4 7) 。混 凝 土 Co n c r e t e 原材 料及辅助物料 MATERI AL AND ADM I NI CL E d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 0 0 5 0 2 2 高性能再生混凝土骨料取代 的优化设计 周璇 ,曾志兴 ( 华侨大学 土木工程学院, 福建 泉州 3 6 2 0 2 1 ) 摘要 : 通过对高性能再生混凝土骨料取代的研究, 利用线性回归并结合优化设计对已做试验的
2、代表性数据进行分析, 从理论上得出了 最佳骨料取代率 , 为再生骨料的选取提供了技术参考。 关键词 : 高性能再生混凝土 ;骨料取代 ;线性回归 ;优 化设计 中图分类 号: T U5 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 0 ) 0 5 0 0 6 7 0 3 0p t i mi z a t i o n o f a g g r e g a t e r e p l a c e me n t o n r e c y c l e d h i g h p e r f o r ma n c e c o n c r e t e Z HOU Xu
3、a n , ZENG Z hi - xi n g ( C o l l e g e o f C i v i l E n g i n e e r i n g , Hu a q i a o Un i v e r s i t y , Qu a n z h o u 3 6 2 0 2 1 , C h i n a ) Ab s t r a c t : T h e a u t h o r r e s e a r c h o n a g g r e g a t e r e p l a c e me n t o f r e c y c l e d h i 曲 p e r f o r ma n c e a g g
4、 r e g a t e c o n c r e t e , a n d a l s o ma k e u s e o f r e p r e s e n t d a t a t h r o u g h t h e l i n e a r r e g r e s s i o n a n d o p t i mi z a t i o n, a t l a s t g e ei n g t h e b e s t a g g r e g a t e s u bs t ati o n f r o m t h e t h e o r y, a n d a l s o p r o v i d e a t
5、 e c h n i c a l r e f e r e n c e f o r s e l e c t i n g t h e r e c y c l e d a g gr e g a t e Ke ywor ds : RHP C; a g g r e g a t e r e p l a c e me n t ; l i n e a r r e gre s s i o n; o p t i mi z a t i o n 0 引言 高性能混凝土( H i g h P e r f o r ma n c e C o n c r e t e , 简称 HP C) 是一 种新型的高技术混凝土 , 是在
6、大幅度提高混凝土组分性能的基 础上, 采用现代混凝土技术, 在严格的质量管理下制成的。除了 水泥 、 水、 骨料以外 , 必须掺入足够数量的细掺合料与高效减水 剂。高性能混凝土具有以下主要性能: 高耐久性 、 高工作性以及 高经济合理性, 代表着混凝土未来的发展方向。近年来发展起 来的再生混凝土若想要得到大面积的推广 , 一开始就必须走高 强度高性能化路线。 当建筑物达到一定的使用年限或其他原因被拆除的时候, 将产生大量的废弃混凝土( A b a n d o n e d C o n c r e t e ) , 这些废弃混 凝土的弃置堆放既占用土地又影响环境。而将废弃混凝土作为 一 种资源, 经
7、清洗 、 破碎和筛分等加工处理, 则得到可以用于生 产混凝土的骨料再生骨料l 1 l 。 用再生骨料作为部分或者全部骨料配制的高性能混凝土 称为高性能再生混凝土( R e c y c l e d H i g h P e rf o r ma n c e C o n c r e t e , 简称 R HP C) , 它同样具有普通高性能混凝土的优良力学性能和 耐久性, 同时与我国的环境保护、 生态保护政策和可持续发展 战略紧密地结合起来, 走人与自然和谐发展之路 , 符合未来的 趋势 , 是混凝 土发展的重要方向 。 骨料、 天然骨料 、 细骨料和高效减水剂 F D N。 为了提高混凝土 的抗冻耐
8、久性 , 还需要加入一定量的引气剂 , 试验中为 F s引 气 剂 。 为了研究高性能再生混凝土的特性, 该试验对比配制了两 个系列的配合比, 分别为普通再生混凝i( R e c y c l e dAg g r e g a t e C o n c r e t e , 简称 R AC) 和高性能再生混凝土( R HP C) 。其中高性 能再生混凝土配合比的设计参数是根据试验结果得出的, 水胶 比( W B, 其中B为胶凝材料用量, 即水泥 C、 硅粉 s F和粉煤灰 F A用量之和) 为 0 2 5 , 硅粉和粉煤灰掺量为 1 5 。另外表中w 表示用水量 、 S表示砂 的用量 、 N A表示天
9、然骨料用量 、 R A表示 再生骨料用量。具体配合比见表 l 。 表 1 再生骨料混凝土的配合 比 含量 配合比 ( k g m ) 缃 一一 W B S F 13 F A B RA A C S F F A W S NA RA 1 高性 能再 生混凝 土的配合 比设计 从表 1 可以计算出再生骨料取代天然骨料的比例分别为 文献 2 中提及到的试验采用了水泥、 硅粉、 粉煤灰 、 再生 0 、 3 0 6 1 0 2 0 = 3 0 、 6 1 2 1 0 2 0 = 6 0 、 1 0 2 0 1 0 2 0 = 1 0 0 。 收稿 日期 :2 0 1 0 - 0 1 - O 7 基金项目:
10、福建省高校新世纪优秀人才支J J ( 0 7 F J R C 0 5 ) ; 福建省自然科学基金项目( E 0 7 4 0 0 0 9 ) ; 厦门市科技计划高校创新项目( 3 5 0 2 Z 2 0 0 8 3 0 3 8 ) 泉州市科技计划项 目( 2 0 0 8 Z1 1 ) 67 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 高性能再生混凝土的性能 2 1 再 生混凝 土 2 8 d的抗压 性 能 对文献 2 】 中提及到的抗压性能数据进行整理, 如图 1 、 2 。 姜 骨科 取代率 , 图 1 骨料取代率对普通再生混凝土( 2 8 d】 强度的影响 骨科 取代
11、率 , 图 2 骨料取代率对高性能再生混凝土( 2 8 d ) 强度的影响 从图 1 、 2可以看出: 再生混凝土的抗压强度随着再生骨料 取代的增加而降低, 但降低幅度随龄期的延长而有所减少, 裔I生 能再生混凝土也有此规律, 其 2 8 d抗压强度最低也超过 7 0 MP a , 达到高强要求翻 。 2 2 再生混凝土 2 8 d的渗透性能 对文献 2 】 中提及到的渗透系数进行整理, 如图 3 、 4 。 著 垛 9 O 8 5 8 0 7 5 7 0 6 5 6 0 5 5 5 0 4 5 骨科取代率 , 图 3 骨料取代率对普通再生混凝土 ( 2 8 d) 渗透系数的影响 著 疆 斑
12、骨科取代 率 , 图 4 骨料取代率对高性能再 生混凝土( 2 8 d) 渗透 系数的影响 从图 3 、 4中可以看出: 随着再生骨料取代量的增加 , 渗透 系数渐渐增大, 渗透陛劣化, 而高性能再生混凝土的渗透系数比 普通再生混凝土低一个数量级, 这说明其抗渗性大大提高了脚 。 和高性能混凝土的主要技术一样, 高性能再生混凝土也有 很高的耐久性。在进行配合比设计时始终要以耐久性为中心 , 能使其达到最高耐久性的配合比就是最优配合 比。基于此, 许 多学者针对结构不同的服役环境, 提出了如下几种配合比设计 方法 : 抗碳化的配合比设计, 适用于地面上的钢筋混凝士结 构以及地下的钢筋混凝土基础
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