再生混凝土力學(xué)性能研究.pdf

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1、２０１４年第１４期（總第１４３期）江西建材應(yīng)用研究再生混凝土力學(xué)性能研究■雷敏■陜西國際商貿(mào)學(xué)院，陜西咸陽７１２０４６摘要：再生混凝土的使用有利于環(huán)境保護(hù)，并有良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。本文較在三軸應(yīng)力狀態(tài)下，再生混凝土的應(yīng)力—應(yīng)變曲線與單軸應(yīng)力狀詳細(xì)的總結(jié)了不同水灰比、不同再生骨料替代率及不同應(yīng)力狀態(tài)下再生態(tài)下類似，均由上升段和下降段組成。在側(cè)應(yīng)力的作用下，再生混凝土混凝土的強(qiáng)度特性和變形特性，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。應(yīng)力—應(yīng)變曲線上升段近似直線，且比單軸情況下更為陡直，切線的斜關(guān)鍵詞：再生混凝土強(qiáng)度特性變形特性率更大，并隨著側(cè)應(yīng)力的增加而逐漸增大。側(cè)應(yīng)力相同替代率不同的再生混

2、凝土應(yīng)力—應(yīng)變曲線上升段都較為一致。側(cè)應(yīng)力較小時(shí)，若再再生混凝土是將廢棄的混凝土經(jīng)破碎、清洗、分級(jí)后，按一定比例生骨料替代率高于５０％，替代率化對上升段段曲線基本沒有影響。達(dá)混合形成再生骨料，部分或完全代替天然骨料配置成的新混凝土。隨到峰值應(yīng)力后，再生混凝土的應(yīng)力—應(yīng)變曲線呈下降趨勢，下降速度明著城市化進(jìn)程加快，混凝土碎塊占建筑垃圾總量高達(dá)３５％，對廢棄混顯比單向受壓緩慢，隨著側(cè)應(yīng)力的增加，曲線越來越平緩，再生混凝土［１］凝土進(jìn)行合理的回收利用，可獲得較好社會(huì)效益。為保證再生混凝的殘余應(yīng)力也逐漸增大。土構(gòu)件的安全使用，對其力學(xué)性能及破壞形態(tài)進(jìn)行研究成為混凝土回２變形特性收利

3、用的關(guān)鍵。２．１峰值應(yīng)變１再生混凝土的力學(xué)性能［４］有研究表明，在單軸應(yīng)力狀態(tài)下，再生混凝土的峰值應(yīng)變隨著１．１抗壓強(qiáng)度粗骨料替代率的增加而逐漸增加，替代率高于５０％時(shí)，增大幅度達(dá)１０（１）不同水灰比。水灰比對再生混凝土的抗壓強(qiáng)度影響較大。當(dāng)～１５％。在三軸應(yīng)力狀態(tài)下，再生混凝土的峰值應(yīng)變隨側(cè)壓力的增加用再生骨料完全替代天然骨料時(shí)，若水灰比高于０．５５，隨著水灰比的近似呈線性增長趨勢，因?yàn)閭?cè)應(yīng)力限制了再生混凝土的橫向變形，同時(shí)增大，再生混凝土的抗壓強(qiáng)度逐漸減小，脆性逐漸增強(qiáng)；若水灰比低于也限制了混凝土內(nèi)部裂縫的開展，在提高承載力的同時(shí)，縱向塑性應(yīng)變０．５５，則恰好相反，隨著

4、水灰比的增大抗壓強(qiáng)度逐漸增大，脆性逐漸減也得到發(fā)展。三軸應(yīng)力狀態(tài)下，再生混凝土的峰值應(yīng)變可采用普通混［３］弱，這與普通混凝土的變化規(guī)律相反。分析原因，可能是因?yàn)殡S著［３］凝土公式計(jì)算，峰值應(yīng)變可采用直線公式表達(dá)：ε１／ε０＝１＋ｋσ３／水灰比的增大，再生混凝土骨料吸水性比天然混凝土骨料強(qiáng)，吸水速度ｆｃ，其中ε０為單軸峰值應(yīng)力，σ３為側(cè)應(yīng)力，ｆｃ為普通混凝土單軸抗壓強(qiáng)更快，加水拌和時(shí)再生骨料大量吸水，致使實(shí)際水灰比降低，從而抗壓度，再生混凝土中ｋ約為２０。強(qiáng)度有所提高。在實(shí)際工程中，不宜過分減小水灰比以獲取較高的抗２．２破壞形態(tài)壓強(qiáng)度，水灰比一般取０．４５或０．５較適宜，這樣

5、既可得到較高的再生單軸應(yīng)力狀態(tài)下，再生混凝土和普通混凝土的破壞過程基本相似。混凝土強(qiáng)度，又能保證良好的工作性能。在初始階段，混凝土很少出現(xiàn)裂縫。隨著應(yīng)力增大，再生混凝土先在側(cè)（２）不同骨料替代率。再生粗骨料孔隙率較高，易形成應(yīng)力集中表面及中間位置出現(xiàn)縱向裂縫，并逐漸向斜上和斜下方開展至混凝土破而導(dǎo)致其抗壓強(qiáng)度降低。再生骨料替代率不同，其抗壓強(qiáng)度的變化規(guī)壞，形成正倒相連的“八”字型。隨著應(yīng)力的持續(xù)增大，裂縫逐漸向混凝律也不同。一般情況下，再生混凝土的抗壓強(qiáng)度較普通混凝土低，并隨土內(nèi)部發(fā)展，表面混凝土開始外鼓、剝落，最終為正倒相連的四角錐。［２］著再生粗骨料取代率的增加而逐漸降

6、低，降低幅度大約２１～３４％。三軸應(yīng)力狀態(tài)下，再生混凝土的破壞形態(tài)與普通混凝土基本相同。若再生粗骨料參入量合適，可填補(bǔ)天然粗骨料的空隙。當(dāng)水灰比一定，但因再生骨料孔隙率較高，內(nèi)部存在較多缺陷和微裂紋使其強(qiáng)度降低，再生骨料取代率為５０％時(shí)，兩種骨料的級(jí)配較優(yōu)，再生混凝土骨料可故其裂縫發(fā)展具有一定的先導(dǎo)性。再生混凝土界面過渡區(qū)較薄弱，在吸收水泥漿中多余的水分，其抗壓強(qiáng)度與普通混凝土相差不大，甚至有三向應(yīng)力作用下，斜截面上的剪應(yīng)力大于界面承載力，從而使再生混凝［５］可能超過相同水灰比情況下的普通混凝土的抗壓強(qiáng)度。若再生骨土先沿著截面過渡區(qū)發(fā)生破壞。與普通混凝土相比，再生粗骨料強(qiáng)度

7、料替代率相同，水灰比為０．４５時(shí)再生混凝土的抗壓強(qiáng)度最高，且抗壓較小，容易在其界面薄弱或骨料先天裂紋處發(fā)生破壞，故再生混凝土在強(qiáng)度能達(dá)到一般建筑工程的要求。三軸應(yīng)力作用下其骨料的破壞，不會(huì)像普通混凝土的骨料一樣破碎成（３）三軸抗壓強(qiáng)度。與普通混凝土相似，再生混凝土的三軸抗壓粉末狀，其破壞面大部分在界面處或沿著骨料被劈開。強(qiáng)度隨著側(cè)壓力的增大呈線性增長趨勢。隨著再生粗骨料替代率的提３總結(jié)高，再生混凝土的抗壓強(qiáng)度先增大后逐漸減小。在三軸應(yīng)力狀態(tài)下，再再生混凝土強(qiáng)度比普通混凝土低且脆性強(qiáng)，易受水灰比及替代率生混凝土的三軸