再生细集料粒径对混凝土轴心抗压强度影响

陈淑丹

（上虞职业中等专业学校 浙江绍兴上虞 312300）

再生细集料粒径对混凝土轴心抗压强度影响

陈淑丹

（上虞职业中等专业学校 浙江绍兴上虞 312300）

再生细集料混凝土研究及其合理利用可以解决废弃混凝土处理不当引起的环境污染问题，实现城市建筑垃圾无害化处理。本文以普通混凝土为基准混凝土，根据轴心抗压强度试验，研究再生细集料粒径（0-5mm、0.16-5mm、0.36-5mm）、掺量以及矿物掺合料对混凝土工作性及其物理力学性能的影响。

再生细集料混凝土；粒径；掺量；轴心抗压强度

一、研究背景与意义

通常，将废弃混凝土块经过分拣、破碎、清洗、分级后,按一定的比例混合形成再生集料，再生集料可以分为再生粗集料(粒径≥4.75mm)和再生细集料(粒径＜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称为再生集料混凝土，简称再生混凝土。再生混凝土按集料的组合形式可以有以下几种：粗、细集料全部为再生集料；粗集料为再生集料、细集料为天然砂；粗集料为天然碎石或卵石、细集料为再生集料；再生集料替代部分粗集料或部分细集料，或者再生集料同时替代部分粗集料和细集料[1]。

二、再生细骨料对混凝土轴心抗压强度的影响

混凝土轴心受压是混凝土材料基本物理力学性能之一，为了使测得的混凝土强度接近于混凝土结构的实际情况，在钢筋混凝土结构计算中，计算轴心受压构件（如柱子、桁架的腹杆等）时都是采用混凝土轴心受压作为设计依据[2]。同时，也是分析构件极限承载力和进行非线性全过程分析时必不可少的材料本构模型的基础。目前国内外对于再生粗骨料混凝土的单轴受压破坏特征以及应力—应变曲线已进行了大量的研究，但是关于再生细骨料混凝土的单轴受压特点尚无系统的研究，因此本小节将重点讨论再生细骨料对混凝土轴心抗压强度的影响。

2.1 再生细骨料粒径对混凝土轴心抗压强度的影响

不同试验条件下，再生细骨料粒径与混凝土28d轴心抗压强度关系的试验结果列于表2.1。由该表可知，再生细骨料混凝土的轴心抗压强度要明显低于基准混凝土，同时随着用水量的增加和骨料粒径的减小，轴心抗压强度进一步下降。

表2 .1 再生细骨料粒径对混凝土轴心抗压强度的影响 MPa

2.2 再生细骨料掺量对混凝土轴心抗压强度的影响

不同试验条件下，再生细骨料掺量与混凝土28d轴心抗压强度关系的试验结果列于表2.2。由该表可知，再生细骨料混凝土的轴心抗压强度与立方体抗压强度试验结果相同，其随着细骨料掺量的增加而下降，当再生细骨料掺量≤20%时，骨料对混凝土的轴心抗压强度无明显的影响，但是掺量≥40%，混凝土的轴心抗压强度开始出现明显降低。

表2 .2 再生细骨料掺量对混凝土轴心抗压强度的影响 MPa

2.3 粉煤灰对混凝土轴心抗压强度的影响

粉煤灰与混凝土28d轴心抗压强度关系的测试结果列于表2.3。由该表可知，粉煤灰的引入在一定程度上能够提高再生细骨料混凝土的轴心抗压强度，但是随粉煤灰掺量的增加，混凝土的劈拉强度也逐渐下降。

表2 .3 粉煤灰对混凝土轴心抗压强度的影响 MPa

三、结论

以普通混凝土为基准混凝土，通过研究不同粒径、掺量以及矿物掺合料对废弃混凝土制作的再生细集料混凝土轴心抗压性能的影响，并与普通混凝土进行对比，通过实验得出以下结论∶

1. 再生细骨料的使用会导致混凝土工作性变差，并且随着骨料粒径的减小和掺量的增加，混凝土坍落度、扩展度逐渐减小，经时坍落度损失逐渐增大，但可以提高混凝土粘聚性。

2. 不同种类的矿物掺合料对再生细骨料混凝土工作性的影响效果差异较大，随着粉煤灰掺量的增加，其改善再生细骨料混凝土的工作性越明显；然而，矿渣微粉掺量越大，混凝土的工作性越差，甚至出现无流动性，没有粘聚性现象，因此不建议使用矿渣微粉。

3.再生细骨料混凝土的早期强度发展较慢，用再生细骨料取代天然河砂后，再生细集料粒径的减小及用水量的增加，使混凝土的轴心抗压强度下降；并且，用水量对再生细骨料混凝土立方体轴心抗压强度影响比再生细骨料粒径更显著。

4. 随着再生细骨料掺量的增加，混凝土的轴心抗压强度出现明显的下降，用水量的增加将导致再生细骨料混凝土立方体轴心抗压强度进一步下降。其中，当其掺量≤60%时，再生细骨料混凝土的抗折强度仍大于4MPa，能够满足路面工程设计需要。

5. 粉煤灰对再生细骨料混凝土具有一定改善作用，但是随着粉煤灰掺量的增加，再生细骨料混凝土的轴心抗压强度有所下降。

[1]邓寿昌，张学兵，罗迎社．废弃混凝土再生利用的现状分析与研究展望[J]．混凝土，2006(11)∶ 20-24.

[2]湖南大学等四校合编，土木工程材料[M]．北京：中国建筑工艺出版社, 2002．110-113．

[3]胡敏萍．不同取代率再生粗骨料混凝土的力学性能[J]．混凝土，2007 (2)：52-54．

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1007-6344（2017）01-0012-01

陈淑丹，女（1987.09-），汉族，籍贯 浙江绍兴上虞 学士 中教二级，研究方向：建筑设计 土木工程（结构方向）