龄期对再生混凝土空心砌块基本力学性能的影响.pdf

2 0 1 5年第 5期 5月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA CONCRETE AND CEMENT PR0DUCTS 2 0 1 5 No 5 Ma v 龄期对再生混凝土空心砌块基本力学性能的影响 赵雪云 ( 山西建筑职业技术学院市政工程系 ， 太原 0 3 0 0 0 6 ) 摘要 ： 对建筑垃圾 用于建筑结构 空心砌块砌体进行 了研 究， 砌 块采 用再生粗 骨料 ， 再生砂浆采用再生细 骨料 。 试验结果表 明 ， 再 生混凝土空心砌块砌体 随着龄期 的增加 ， 力学性 能( 抗压 强度 和抗剪强度 ) 均有提 高 ， 抗 压强度在 养护后 7 1 4 d的时间 内强度增 长最快 ， 而抗 剪强度则是 养护 1 4 2 8 d的时间 内强度 增长最快 ， 因此 ， 在 实际工程 中应 该注重相应时间段 的养护。 关键 词 ： 建筑垃圾 ； 再 生混凝 土空心砌块砌体 ； 抗压强度 ； 抗剪强度 ； 养护时间 Ab s t r a c t ： nl e c o n s t r u c t i o n wa s t e u s e d i n c o n s t ruc t i o n o f h o l l o w b l o c k ma s o n r y i s s t u d i e d u s i n g r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e f o r b l o c k a n d u s i n g r e c y c l e d fin e a g g r e g a t e for r e c y c l e d mo r t a r T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e me c h a n i c a l p r o p e r t i e s ( c o m p r e s s i v e s t r e n g t h a n d s h e a r s t r e n g t h ) o f r e c y c l e d c o n c r e t e h o l l o w b l o c k m a s o n r y i n c r e a s e w i t h t h e i n c r e a s e o f a g e s ， t h e g r o wt h r a t e o f t h e c o mp r e s s i v e s t r e n gth i s t h e f a s t e s t a f t e r c u rin g 7 1 4 d ，a n d t h e g r o wt h r a t e o f t h e s h e a r s t r e n g t h i s t h e f a s t e s t a f t e r c u ri n g 1 4 2 8 d ， S O i t s h o u l d p a y a t t e n t i o n o n t h e c o r r e s p o n d i n g t i me p e r i o d o f c u r i n g i n t h e p r a c t i c a l e n g i n e e r - i n g Ke y wo r d s ：C o n s t r u c t i o n wa s t e ；R e c y c l e d c o n c r e t e h o l l o w b l o c k ma s o n ry； C o mp r e s s i v e s t r e n g t h ； S h e a r s t r e n gth ；C u r - i ngt i me 中图分类号 ： T U 5 2 8 0 6 2 文献标识识 ： A 文章编号 ： 1 0 0 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 5) 0 5 6 8 0 3 0前 言 混凝土空心砌块砌体结构 由于其优异 的性能 被用于建筑行业中 ， 目前 已成为各 国主导性墙体材 料 以建筑垃圾为原料制成再生混凝 土空心砌块砌 体 可 以有效解决建筑垃圾 的再生利用问题 ， 满 足 绿色发展要求和提高经济效益等 1 _ 2 。 本 文 通 过 不 同龄 期 对 再 生 混 凝 土 空 心 砌 块 砌 体的性能研究 探讨了再生混凝土空心砌块砌体在 不同龄期 的强度增长规律。 1 试验 方 案设计 再 生混凝 土空心砌块 砌体按 照 G B T 5 0 1 2 9 2 0 1 1 砌体基本力学性能试验方法标准 3 进行制作 以及养护 ，再生混凝 土空 心砌块砌体试件 尺寸为 3 9 0 mmx 1 9 0 mm x 6 0 0 m m， 灰 缝 的厚 度 为 1 0 mm， 如 图 1 所示 。再生混凝土使用太原市某小区拆除的混凝 土 ， 用破碎机进行破碎后使用 ， 将不同粒 径的再 生 混凝土进行分类 ， 一类为 5 1 0 mm粒径的， 另一类为 小于 5 mm粒径的。 测试抗压强度 的砌体养护时间分 六个等级 ， 分别是 3 d 、 7 d 、 1 4 d 、 2 1 d 、 2 8 d以及 5 6 d ， 每 组制作砌体 6块 ， 测试抗剪强度 的砌体养护时间分 基金项 目： 外墙 外保温系统技 术性能研究 ( 太原市城 建科研 项 目， 并建管字【 2 0 O 8 3 9 2号 ， 2 0 0 8 1 3 3 2号 ) 。 一 68 1 0 mm 1 ： 3水泥砂浆 图 1再 生 混 凝 土 空 心 砌 块 砌 体 设 计 图 4个等级 ， 分别是 7 d 、 1 4 d 、 2 8 d以及 5 6 d 。 砌块的尺寸为 3 9 0 m mx 1 9 0 mmx 1 9 0 mm 控制水 灰 比为 O 4 5 ，水 泥用量 为 4 5 0 k g ，粉 煤灰 用量 为 9 0 k g ， 砂用量 7 8 8 k g ， 水用量 2 4 3 k g ， 天然粗骨料和再 生骨料都是 5 9 1 k g ，砌块的设计强度等级为 MU 1 0 和 MU1 5 。 砌块 中再生骨料的质量分数是 5 0 ( 即再 生粗骨料替代天然石子质量 的 5 0 ) 。再生粗骨料 的粒径范围经破碎后采用 5 1 0 mm。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 赵雪云 龄期对再生混凝土空心砌块基本力学性能的影响 砂浆同样采用再生砂浆 。 再生砂浆中再生细骨 料替代天然细骨料质量分数 的 5 0 ， 再生细骨料的 粒径为小于 5 mm， 砂浆的设计强度等级为 Mb 5 0和 Mb 7 5 ， 具体配比如下 ： 强度等级为 Mb 5 0的再生砂浆 ： 水 泥： 白灰： 细 骨料 ： 水 = 1 ： 0 8 7 ： 5 6 ： 1 5 3 。 强度等级为 Mb 7 5的再生砂浆 ： 水 泥： 白灰： 细 骨料 ： 水 = 1 ： 0 7 2 ： 4 3 - 1 1 0 。 水泥强度等级为 4 2 5 R普通硅酸盐水泥 ：细度 模数为 2 5的黄砂 ； 级粉煤灰。 抗压强度 的测试使用 N Y L 一 5 0 0型试验机进行 试 验 ， 试验 的加 载过程为 ： 先 进行预加 载 ， 大小 为 5 0 k N， 然后卸载 ， 之后进行正式 的加载试验 ， 每级加 载荷载为 5 0 k N，持荷 5 mi n ，然后进行下一次的加 载 ， 当试验荷载加至估计破坏荷 载的 9 0 时 则 开 始采用连续加载的方式进行 ，直至试件发生破坏 。 试 验终 止 抗剪性能试件 的设计依据文献 4 进行 ， 本文研 究 的抗剪 性能 不考 虑竖 向正 应力 的影 响 。试 验过程 中采用匀速连续加荷 。 加载速度 的控制以最终破坏 所需要的时间进行 ， 一般时间控制在 1 5 mi n之间 ， 以受剪面破坏为最终破坏标志。 2再 生混凝 土 空心砌 块砌 体抗 压 结果分 析 2 1 试验现象分析 试验中砌体 的破坏形式基本与普通砌体一样 ， 先 出现 竖 向裂缝 ，然后 沿 着 裂缝 位 置 进一 步 开展 迅速将整个砌体分成不 同的小块体 ， 然后 中间块逐 渐被压碎 ， 最后导致砌体失去承载能力 。从破碎 的 裂缝处发现裂缝开展的位置处再生骨料被劈裂 ， 也 就是再生混凝土空心砌块砌体 的破坏大部分是 由 于再生骨料发生破裂 ， 导致砌体破坏。 2 2 试验 数据 分析 再 生 混凝 土空 心砌 块 砌 体 抗 压 性 能 试 验 结 果 见 表 1 。 表 1 不同龄期再 生混凝 土空心砌块 砌体抗压 强度 从表 1中的数据可以得 出 ，随着龄期 的增加 ， 抗压强度呈现递增的趋势 ， 砌体的强度在砂浆强度 不变时 。 再生混凝土空心砌块砌体 的强度取决于砌 块的强度 ， 砌块 的强度越高 ， 制作的砌体强度就高 ； 同时砂浆 的强度也会影响再生混凝土空心砌块砌 体 的抗压强度 ， 砌块设计强度不 变的情况下 砂浆 的强度决定砌体 的强度 ， 砂浆 的强度越 高 ， 得到砌 体的强度就越高。 不 同配 比的再生混凝土空 心砌块砌 体都是随 着龄期 的增长强度不断提高 ， 而且强度都是先缓慢 增长 ， 然后快速增长 ， 之后也在不断递增 ， 但是幅度 明显下降。从表 中还可以得知 ， 再生混凝土空心砌 块砌体强度增长 的主要时 间在养护后 7 d到 1 4 d的 时 间内， 同时再生砂 浆强度等级为 Mb 5 0时 ， 养护 3 d到 7 d的时间内强度增长 的斜率明显大于砂浆 强度等级为 Mb 7 5的。 再生砂浆强度越高 ， 对提高 砌体强度越有利 。 3 再 生 混凝 土空 心砌块 砌体 抗剪 结果 分析 3 1 试验 现象 抗剪试件破坏的形式是沿通缝破坏 。 属于脆性 破坏 ， 即破坏之前没有任何 的征兆 ； 而且试件大部 分属于双面破坏 ， 在砂浆与块体的粘结面处容易发 生破坏 ， 而且在破坏面处发现很多凸起砂浆。 3 2 抗 剪性 能数 据 分析 再 生混凝土空 心砌块砌体抗 剪性能试验结果 见 表 2 一 6 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 5年第 5 期 混凝土与水泥制品 总第 2 2 9期 龄期 的增长 同样对于再生混凝土空 心砌块砌 体的抗剪强度有利 ， 随着龄期 的增长 ， 强度呈现递 增的趋势 而且 1 4 d以后强度的增加更加 明显 。 2 8 d 以后 强 度 的增 长 比较 缓慢 ， 从 表 2可 以得 知 ， 2 8 d的 抗剪强度基本 已达 5 6 d强度的 9 0 以上 ； 砂浆的强 度 同样对再 生混凝土空心砌块砌体 的抗剪强度有 着重要 的影 响 ， 再生砂浆 的强度越高 ， 得 到的再 生 混凝土空心砌块砌体的抗剪强度就越高 ， 在使用同 样强度等级的砂浆时 砌块 的强度越高 ， 再生混凝 土空心砌块砌体的抗剪强度就越高。 4结 论 ( 1 ) 再生混凝土空心砌块砌体 的抗压强度 随着 养护时间的增加而提高 ，在养护时间为 7 1 4 d时 ， 强度增长速率最大 因此 在施工中应该 注意这段 时 间的养 护 ( 2 ) 再 生砂浆 的强度等级越 高 ， 砌块 的强度等 级越高 砌体的抗压强度就越高。 ( 3 ) 再生混凝土空心砌块砌体 的抗剪强度随着 龄期 的增长而呈现递增的趋势 ，在 1 4 2 8 d强度增 长最快 ，再生砂浆和再生砌块 的强度等级越高 ， 砌 体 的抗剪强度就越高。 参考文献 ： 1 】 戴薇原， 孙伟民， 缪 汉 良 再 生混凝土 的抗 冻融性试验研 究 J 混凝土， 2 0 0 7 ( 8 ) ： 6 9 7 4 2 】 刘佳亮， 孙伟 民， 郭樟根， 等 再 生混凝 土梁承载力 的试验 J 南京 工业 大学 学报： 自然科 学版，2 0 0 8 ， 3 0 ( 5 ) ： 3 8 4 2 【 3 】中华人 民共 和国住房和城 乡建设 部 G B T 5 0 1 2 9 2 0 1 l砌 体基本力 学性能 试验方法 标准【 S 北京 ： 中国建 筑工业 出版 社 ， 2 0 1 1 f 4 中华人 民共 和国住房 和城 乡建设 部 G B 5 0 0 0 3 2 0 1 1 砌 体结构设计规范 S 】 北京： 中国建筑工业 出版社， 2 0 1 1 收 稿 日期 ： 2 0 1 5 0 2 2 4 作者简介 ： 赵雪 云( 1 9 6 8 一 ) ， 女 ， 副教授 。 通讯地址 ： 太原 市学府街 5 0号 联 系电话 ： 1 8 3 3 4 7 0 8 3 9 2 E- ma i l ： z h a 0 x u e y u n 1 9 6 8 1 6 3 c o m ， I， ， ， l， ， l ， ， ， ， ， ， I 3 1 b ， ，l ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ll ， l l ， ， l I P ， ( 上接第 6 7页) 参考文献 ： 【 1 1 K H A N M I F a c t o r s a f f e c t i n g t h e t h e r ma l p r o p e r t i e s o f c o n c r e t e a n d a p p l i c a b i l i t y o f i t s p r e d i c t i o n m o d e l s【 J 1 B u i l d i n g a n d E n v i r o n me n t ， 2 0 0 2 ， 3 7 ( 6 ) ： 6 0 7 - 6 1 4 【 2 】 汪宏 涛， 曹 巨辉 粉煤灰 、 硅灰 在 G R C复合材料 中的作用 效应【 J 混凝 土与水泥制 品， 2 0 0 9 ( 3 ) ： 3 9 4 2 【 3 】 K o o k - Ha n K i m ，S a n g - E u n J e o n ， e t a 1 A n E x p e r i me n t a l S t u d y o n T h e rma l C o n d u c t i v i t y o f C o n c r e t e J C e m e n t a n d C o n c r e t e Re s e a r c h ， 2 0 0 3 ， 3 3 ： 3 6 3 3 7 1 4 】 刘卫 东， 田波， 侯 子义 混凝土导热 系数试 验研究I J 中外公 路， 2 0 1 2 3 2 ( 1 ) ： 2 2 6 2 2 9 【 5 J G F e r r e i r a ， F A B r a n c o S t r u c t u r a l a p p l i c a t i o n o f G R C i n t e l e c o mm u n i c a t i o n t o w e r s J C o n s t ruc t i o n a n d B u i l d i n g Ma t e r i a l s ， 2 0 0 7 ， 2 1 ： 1 9 2 8 6 】 周顺鄂，卢忠远， 严云 泡沫混凝土导热系数模型研究 J 材料导报： 研究篇， 2 0 0 9 ， 2 3 ( 3 ) ： 6 9 7 3 f 7 j 李 明利 陶粒砂轻 混凝土 的制备及 性 E J 1 混凝 土 与水 泥 一 7 0 一 制品， 2 0 1 2 ( 9 ) ： 5 4 5 6 【 8 】 J o a O R C o r r e i a ， J o a O F e r r e i r a ， e t a 1 A r e h a b i l i t a t i o n s t u d y o f s a n d w i c h G R C f a c a d e p a n e l s【 J C o n s t r u c t i o n a n d B u i l d i n g Ma t e r i a l s ， 2 0 0 6 ， 2 0 ： 5 5 4 - 5 6 1 9 汤莉 ， 汤广 发 三种墙 体保 温隔热性 能 的数值分 析 J 湖 南大学学报： 自然科学版， 2 0 0 8 ， 3 5 ( ： 3 1 3 4 1 O 】 邓朝晖 建筑材料 导热系数 的影响 因素及 测定方法 J 工 程质量 2 0 0 8 ( 4 ) ： 1 5 1 8 【 1 1 宋岩丽 混凝土 自保 温砌块墙体热工性 能检测研究 J 混 凝土与水泥制品， 2 0 1 2 ( 2 ) ： 5 2 5 6 【 l 2 许国东， 杨晓虹， 汤苏平 混凝土复合保温砌块力学及热工 性能分析研究 J 】 混凝土与水泥制 品， 2 0 1 1 ( 6 ) ： 5 2 - 5 5 收稿 日期 ： 2 0 1 5 0 2 2 4 作者 简介： 米力 ( 1 9 7 9 一 ) ， 男 ， 硕士 、 讲师。 联 系 电话 ： 1 51 4 9 7 0 5 0 6 8 E- maiI ： ml l 6 8 8 _ 2 0 0 6 1 2 6 c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m