水灰比對再生混凝土力學(xué)性能的影響

魏麗

（山東英才學(xué)院，山東濟(jì)南 250104）

水灰比對再生混凝土力學(xué)性能的影響

魏麗

（山東英才學(xué)院，山東濟(jì)南 250104）

以普通混凝土為參照，研究了水灰比對再生骨料混凝土力學(xué)性能的影響，介紹了試驗(yàn)材料及方法并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)果表明再生混凝土強(qiáng)度與水灰比密切相關(guān)，其與基準(zhǔn)混凝土對水灰比的響應(yīng)不同，從而為再生混凝土的生產(chǎn)實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。

水灰比，混凝土，力學(xué)性能，影響

0 引言

我國每年會(huì)由于建筑物的拆除產(chǎn)生大量的固體廢物，俗稱建筑垃圾。傳統(tǒng)的處理方法主要是運(yùn)往郊外露天放置或者掩埋。這些方法產(chǎn)生的污染問題和高額的處理費(fèi)用問題都十分突出。如果能夠考慮把廢棄混凝土里的砂石骨料合理的回收利用，用到新的建筑物上，則可以節(jié)約天然資源，緩解骨料的供求矛盾，而且可以降低廢棄混凝土的污染，符合國家提出的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。因此，合理經(jīng)濟(jì)的利用廢棄的混凝土是許多國家共同研究的課題。研究表明，再生骨料表面粗糙，孔隙率大，棱角較多，吸水率大［1-3］，按普通混凝土的水灰比來配制再生混凝土，會(huì)影響其抗壓強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度等力學(xué)性能。因此，本研究以普通混凝土為對照探討了水灰比變化對再生骨料混凝土力學(xué)性能的影響。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

水泥為32.5級的普通水泥;細(xì)骨料選用普通河砂，級配良好，細(xì)度模數(shù)為2.4;粗骨料為普通混凝土用4.75 mm～37.5 mm的連續(xù)級配卵石;再生骨料為廢棄等級約為C25的混凝土試塊，經(jīng)機(jī)械破碎篩分而成，其中再生骨料分為再生粗骨料（G'）和再生細(xì)骨料（S'）兩種，級配范圍見表1。

1.2 試驗(yàn)方法

表1 再生骨料級配

本研究以三種不同類型的混凝土作為研究對象，以A，B，C表示。A類為再生細(xì)骨料加天然卵石。B類為河砂加破碎的混凝土骨料。C類的粗、細(xì)骨料全部為破碎混凝土骨料。基準(zhǔn)及A，B，C三種類型再生混凝土的表觀密度和配合比見表2。

表2 基準(zhǔn)（CK）與再生混凝土的配合比和表觀密度

按照表2進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，制成規(guī)格為150 mm立方體試件，各類型的混凝土試件分別做3個(gè)。試件脫模后送養(yǎng)護(hù)室標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d，測試其抗壓和劈裂抗拉強(qiáng)度。試驗(yàn)按GBJ 81-85的要求進(jìn)行。彈性模量試驗(yàn)用ZYO1型智能應(yīng)變儀測其變形性。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 水灰比對再生混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

從圖1可以看出，水灰比對基準(zhǔn)及再生混凝土試件的抗壓強(qiáng)度均有較大影響。三種再生混凝土與基準(zhǔn)混凝土相比，它們的抗壓強(qiáng)度約降低了6%～15%。水灰比由0.5升高到0.6時(shí)，再生混凝土的抗壓強(qiáng)度表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，與基準(zhǔn)混凝土差異較大。這可能是由于隨著水灰比提高，完全使用再生骨料與完全使用普通骨料的混凝土相比，再生混凝土骨料的吸水性更強(qiáng)，吸收速度更快，原材料加水拌和后，再生骨料大量吸水，使水泥漿體中實(shí)際水灰比減小，從而使再生混凝土的抗壓強(qiáng)度提高。隨著水灰比進(jìn)一步提高，三種再生混凝土的抗壓強(qiáng)度均下降，但仍高于對照。

2.2 水灰比對再生混凝土抗拉強(qiáng)度的影響

抗拉強(qiáng)度的變化規(guī)律與抗壓強(qiáng)度類似（見圖2），即當(dāng)水灰比小于0.55時(shí)，隨著水灰比的升高再生混凝土的抗拉強(qiáng)度也隨之升高;而當(dāng)水灰比大于0.55時(shí)，則隨著水灰比的增大而減小?；鶞?zhǔn)混凝土的抗拉強(qiáng)度隨著水灰比的增大而減小。

2.3 水灰比對再生混凝土脆性的影響

脆性系數(shù)為抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值。該值越小，混凝土脆性越低，相對應(yīng)的韌性就越高。彈強(qiáng)比為抗壓彈模與抗壓強(qiáng)度的比值，該值越小，混凝土的抗裂性能越優(yōu)。從表3可以看出，再生混凝土與基準(zhǔn)混凝土對水灰比的響應(yīng)不同，適當(dāng)添加再生骨料在一定程度上能降低混凝土的脆性。當(dāng)水灰比小于0.55時(shí)，再生混凝土的彈模比隨著水灰比的提高而提高;而當(dāng)水灰比大于0.55時(shí)，則隨著水灰比的增大而減小。

圖1 水灰比對再生混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

圖2 水灰比對再生混凝土抗拉強(qiáng)度的影響

表3 水灰比對再生混凝土脆性系數(shù)和彈模比的影響

3 結(jié)語

水灰比對再生混凝土的力學(xué)性質(zhì)影響較大，特別是對再生混凝土抗壓強(qiáng)度的影響。在高水灰比條件下（＞0.55），再生混凝土的抗壓及抗拉強(qiáng)度隨著水灰比的增大而減小，脆性則隨著水灰比的增大而增大，這與普通混凝土相類似;而當(dāng)水灰比小于0.55時(shí)，再生混凝土的抗壓及抗拉強(qiáng)度則隨著水灰比的增大而增大，脆性則隨著水灰比的增大而減小，這與基準(zhǔn)混凝土的變化規(guī)律不同。綜上所述，本研究對比了水灰比對基準(zhǔn)和再生混凝土力學(xué)性能的影響，為再生混凝土的大規(guī)模生產(chǎn)實(shí)踐奠定了基礎(chǔ)。

［1］肖建莊，李佳彬，蘭陽.再生混凝土技術(shù)研究最新進(jìn)展與評述［J］.混凝土，2003（10）：17-20，57.

［2］杜婷，李惠強(qiáng).強(qiáng)化再生骨料混凝土的力學(xué)性能研究［J］.混凝土與水泥制品，2003（2）：19-20.

［3］王健，孟秦倩.再生骨料混凝土基本性能的試驗(yàn)研究［J］.水利與建筑工程學(xué)報(bào)，2004，2（2）：45-47.

［4］王小健，卜史平.強(qiáng)化再生骨料配制的再生混凝土的試驗(yàn)研究［J］.山西建筑，2010，36（15）：163-164.

Influence of water-cement ratio upon mechanical property of recycled concrete

WEI Li

（Shandong Yingcai University，Ji’nan 250104，China）

Taking common concrete as the reference，the paper studies the influence ofwater-cement ratio uponmechanical property of recycled concrete，introduces experimental materials and methods，and obtains experimental results.Results show that:recycled concrete strength is closely related to water-cement ratio，its response is different from thatof standard concrete upon water-cement ratio，so as to lay a foundation for the production of recycled concrete.

water-cement ratio，concrete，mechanical property，influence

TU502.6

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.18.007

1009-6825（2012）18-0123-02

2012-03-15

魏麗（1980-），女，講師