包容型再生混凝土基本力学性能的试验研究

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发布时间：2021-09-06

资料介绍

包容型再生混凝士基本力学性能的
试验研究
蒋凤昌一，周桂香，郭志刚3姜晔，薛剑胜
(1．泰州职业技术学院，江苏泰州225300；
2．江苏省第一建筑安装有限公司博士后科研工作站，江苏泰州225300
3．同济大学土木工程学院，上海200092)
摘要：基于简化生产工艺、节省生产成本、推广工程应用的理念，直接将破碎的废弃混凝土按一定比例掺入新混凝土中拌制一
种新型的再生混凝土，称之为包容型再生混凝土。对制备的包容型再生混凝土试块进行了轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量
等基本力学性能的试验研究，掌握包容型再生混凝土相对于普通混凝土的基本力学性能变化规律，为包容型再生混凝土的工程应
用提供参考。
关键词：包容型再生混凝土；抗压强度；劈裂抗拉强度；弹性模量
中图分类号：X781．5、TU502 文献标识码：A 文章编号：1001—702X(2012)08—0059—03
Experimental study on fundamental mechanical properties of waste contained recycled concrete
JIANG Fengchang~ ，ZHOU Guixiang~，GUO Zhigang3，JIANG Ye ，XUE Jianshe
(1．Taizhou Polytechnical College，Taizhou 225300，Jiangsu，China；
2．Postdoctoral Research Station，Jiangsu No．1 Construction and Installation Co．Ltd．，Taizhou 225300，Jiangsu，China；
3．School of Civil Engineering，Ton~i University,Shanghai 200092，China)
Abstract：Based on the idea of simplifying the work process，saving work cost and popularizing engineering application，a
new concrete is produced by directly mixing new concrete in an appropriate proportion with waste concrete crushed to a certain
extent． It S the waste contained recycled concrete． Experimental studies on concentric compression strength，splitting tensile
strength，elastic modulus，and other fundamental mechanical properties arc carried out．Compared with that of common concrete，the
law of these mechanical properties is obtained SO as to lay the foundation for engineering application．
Key words：waste contained recycled concrete：compression strength；splitting tensile strength；elastic modulus
早在1946年，前苏联学者Gluzhge[ 】就研究了用废弃混
凝土制作集料的可能性。随后，国外的研究主要集中在废弃
混凝土作为再生集料的技术[2-3]，至20世纪70年代末，德
国、美国、日本、荷兰等发达国家在再生混凝土开发应用方
面发展迅速，并且制定了相配套的法律法规，鼓励再生集料
和再生混凝土的应用。近年来，我国在再生混凝土研究方面
基金项目：泰州市科技发展计划项目(2012l82)；
江苏省333高层次人才培养工程基金资助项目(2012)
收稿日期：2012—02—14
作者简介：蒋风昌，男，1970年生，江苏泰州人，博士后，副教授，高级
工程师。地址：江苏省泰州市迎春东路8号，E—mail：jfcl970@163．eom。
亦取得一些成果[41。但是在世界范围内，再生混凝土的工程
应用受到限制，其主要原因是再生混凝土集料的生产过程繁
琐、价格昂贵。
本文基于简化制造工艺、节省生产成本，以利于推广应用
废弃混凝土回收再利用技术的理念，提出一种新型拌制再生
混凝土的生产工艺：省略普通再生混凝土集料将砂浆首先从
旧石子表面剥离的处理过程，直接将破碎的废弃混凝土按
一定比例掺入新混凝土中拌制再生混凝土(称之为包容型
再生混凝土)。在该理念的指导下，课题组制作了138块包
容型再生混凝土立方体试块，对其配合比设计进行试验研
究，掌握了水灰比、砂率和旧料掺入率对包容型混凝土强度
的影响规律。在此基础上，又拌制了86块包容型再生混凝土
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蒋凤昌，等：包容型再生混凝土基本力学性能的试验研究
墨 ’研究其轴心抗压强度、劈裂抗拉性强度和弹性模量等力学 3 抗拉强隅度试验
1 制备旧料混凝土
为准确掌握试块中掺入废IH混凝土的强度，首先拌制不
同强度等级的普通混凝土(C20、C30和C40)，浇筑成条柱形，
养护28 d后截断、破碎和筛分，从而制得粒径在25 63．5 mm
的废弃混凝土旧料。为便于观察试块破坏后旧料混凝土块体
的破坏界面情况，将旧料块体浸泡在红墨水中将其染成红色，
然后晾干备用。
2 轴心抗压强度试验与讨论
为了研究旧料混凝土掺量(按占包容型再生混凝土总质量
计)对包容型再生混凝土轴心抗压强度的影响，取旧料混凝土
强度等级为C20，新料混凝土强度等级为C40，旧料掺量分为
0、10％、20％、30％、38％和44％共6种情况，限于试验条件，每
种情况包含2块试块。试验采用P·042．5水泥、河砂(中砂)、
粒径5—25 mm的玄武岩碎石、武汉三源牌萘系高效减水剂。
同时研究包容型再生混凝土的轴心抗压强度与立方体抗压强
度之间的关系，试验中在制作棱柱体试块时制作相同配合比
的1组立方体试块。包容型再生混凝土的轴心抗压强度参照
GBfI'50081-2002《普通混凝土力学 ltNl土-z日~bg,试验方法》进行测试。
试验配合比和抗压强度测试结果见表1。
表1 包容型再生混凝土的配合比和抗压强度
日料配合比，kg 轴心抗立方体
混凝土————————— ■—一压强度抗压强度厶
掺量／％水泥砂水石减水剂／MPa fJMPa
由表1可见，随着旧料混凝土的掺量的增大，混凝土的轴
心抗压强度和立方体抗压强度均呈下降趋势。当旧料混凝土掺
量在30％时，混凝土的轴心抗压强度较基准混凝土降低
12．6％。棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的比值平均值为
0．72,与GB 50010----2002((混凝土结构设计规范》中普通混凝
土的0．76相比偏低5．3％。在旧料混凝土掺量为30％时，其轴
心抗压强度与立方体抗压强度的比值为0．75，与GB 500lO一
2002qb的普通混凝土十分接近。
·60· 新型建筑材料 2012．8
参照GB／T 50081-2002((普通混凝土力学性能试验方法
标准》和DEft 5150--2001《水工混凝土试验规程》中所规定
劈裂试验方法间接地测试包容型再生混凝土的抗拉强度，试
件的尺寸为150 mmxl50 mmxl50