砖瓦再生混凝土劈裂抗拉强度的试验研究.pdf

第 3 8卷第 9期 2 0 1 1年 9月 建筑技术开发 Bu i l d i n g Te c h n i q u e De v e l o p me nt Vo 1 3 8， No 9 S e p 201 1 砖 瓦再 生混凝 土 劈裂 抗 拉 强度 的试 验 研 究 张圣 勇 王 晖 徐洪亮 ( 1 山东肥城 市仪兴房地产开发有限公司， 山东泰安2 7 1 0 1 8 ； 2 山东农业 大 学水利 土木 工程 学院 ， 山东泰安2 7 1 0 0 0 ) 摘要 】 通过试验研究 ， 探讨砖 瓦骨料再生混凝土劈裂抗拉强度及 弹性模量 的破坏形 态 ， 分析 回归劈裂抗拉 强度与 弹 性模量的关系 。 关键词 烧结砖瓦 ； 再 生混凝土 ； 劈裂抗拉强度 ： 弹性模量 ； 破 坏形 态 中图分类号】 T U 5 0 2 6 文献标志码 】 A 文章编号 】 1 0 0 1 5 2 3 X( 2 0 1 1 ) 0 9 0 4 1 - 0 4 EXPER】 c ENTAL S TUDY oN THE S PLI TTI NG TENS I LE S TRENGTH 0F RECYCLED CoNCRETE M ADE oF BRI CK AND TI LE Zh a n g S h e ng - y o ng W a n g Ha i Xu Ho n g L i a n g Ke y w o r d s B y e x p e r i me n t a l ，s t u d y o n t h e f a i l u r e mo d e s o f r e c y c l e d c o n c r e t e ma d e o f b r i c k a n d t i l e w i t h t h e s p l i t t i n g t e n s i l e s t r e ng t h a nd t he e l a s t i c mo d u l us，And t he r e l a t i o ns h i p b e t we e n t he s pl i t t i n g t e ns i l e s t r e n g t h a n d t he e l a s t i c mo d u l u s we r e s u mma r i z e d f r o n t h e r e s ul t s br i c k a nd t i l e； r e c y c l e d c o n c r e t e； s p l i t t i n g t e n s i l e s t r e ng t h； t h e e l a s t i c mo d ul u s； f a i l ur e mo d e s 近年来 ， 我 国每年 拆除 的旧有 、 新建建 筑所 产生 的建 筑 垃 圾 大 约 8 0 0 0万 吨 以上 杨 曦 、 吴 瑾 、 梁 继 光 ， 烧结砖瓦废料约 占总量的 5 0 ， 这其 中的绝 大部分未经任何处理 ， 便被运往郊外露天堆放或填 埋 ， 而堆放或填埋则需耗用大量的征地等建设投资 ， 同时清运和堆放过程 中的散落和扬尘等问题 ， 又加 重了对环境影响和污染。如果将碎砖瓦废弃物资源 化利 用 ， 生产再 生混 凝土 ， 不仅 具有 一定 的经 济 与社 会效 益 ， 还 将具 有 良好 的生态 与环境 价值 。 目前 ， 国 内 外 关 于 废 弃 混 凝 土 骨 料 再 生 混 凝 土性 能 的研 究 较 多 ， 而 对 于 砖 瓦 再 生 混 凝 土 方 面的 研 究 较 少 ； 而 关 于 砖 瓦 再 生 混 凝 土 的 的 研 究主要集中在立 方体抗 压强 度方面 ， 而对 于劈 裂 抗 拉 强 度 的研 究 则 更 少 。本 文 通 过 试 验 研 究 ， 探 讨 砖 瓦骨 料 再生 混 凝 土 劈 裂 抗 拉 强 度 及 弹 性 模 量 的破坏形态 ， 分析 回归劈 裂抗 拉强度 与弹性 模量 的关 系 。 1试 验设计 1 1 试验原 材料及 组 成 试件制作所选用 的材料均 为常用工程建设材 料 ， 水 泥选用 山东 省 泰安 鲁 润 水 泥 制 造 有 限公 司生 收稿 日期 ： 2 0 1 1 61 5 作者简介 ： 张圣勇( 1 9 7 0 ) ， 男 ， 山东秦安人 ， 大专 ， 高级 工程 师。 产 的 P C 3 2 5强 度 等 级 的普 通 硅 酸 盐 水 泥 ， 混 凝 土 拌合用水为 自来水公司自来水， 砂子为中粗砂 ， 粗骨 料完 全 由再生砖 瓦骨料 替代 。 试验选用建筑工地 临时用房拆 除后 的废弃砖 瓦， 表 面整 洁， 经 人 工破 碎 为 粒 径值 分 别 为 5 1 0 mm、 1 01 6 m m、 1 6 2 0 m i l l 的骨 料 ； 用 水 进 行 冲洗 ， 去除表面附着的尘土及杂质 ， 用水泥浆将其包 裹 ， 进 行强化 处 理 。再 生 砖 瓦 骨料 的基 本 性 能 如表 1所示 。 表 1再生砖瓦骨料的基本性能 I 2 试件 的 制作及 养 护 试验 设 计 1 6组 ， 每组 9个 试 件 ， 3个 试 件 尺 寸 为 1 5 0 fi l m1 5 0 mm 1 5 0 mm， 用 于 测 试 劈 裂抗 拉 强度 ； 6个 试件 尺 寸为 1 0 0 mm x 1 0 0 mm3 0 0 m m， 用 于测 试再 生混 凝土 弹性 模量 。 由于再生砖瓦骨料吸水率较大 ， 因此配制混凝 4l 第 3 8卷 张圣勇， 等 ： 砖 瓦再 生混凝土劈裂抗拉 强度 的试验研 究 第 9期 一 ， 一 ， ： 7 图 2劈裂试验 用钢垫条 1 一上压板 ； 2一下压板 ； 3一垫层 ； 4一垫条 4 ) 以每组 3个试件测值 的算术 平均值为测定 值。剔除 3个试件中最大值或者最小值超过中间值 的 1 5 的数据， 其余有效数据按式 3计算混凝土劈 裂抗拉强度 。 ： D D ： =0 6 3 7 式3 I I，1，1 式 中 。 混凝土劈裂抗拉强度( MP a ) ， 精确到 0 01 MPa： P 极根 荷载 ( N) ； A 试 件劈裂 面 面积 ( mi l l ) 3试验 结果 分析 3 1 砖 瓦再 生骨料混凝土劈裂抗拉强度破坏形态 各试件劈裂抗拉强度测试 时可以观察在加载初 期 ， 再生 混凝 土表 面未 发现有 裂缝 出现 ； 随着 荷 载 的 增大， 砖瓦再生混凝土内的应力不断增加 ， 试件中间 垂 直于两 个垫 条 的位 置 开 始 出现 裂 缝 ； 随着 荷 载 的 继续 增加 ， 裂 缝 逐 渐 向垫 条 附 近 发 展 ， 裂 缝 条 数 增 多 ， 同时裂缝 宽度 逐 渐增加 ， 如 图 3 ( a ) 所 示 ； 荷 载进 一 步增 加 ， 在两端 垫条 之 间形 成 连通 的裂缝 ， 即再生 混 凝土被 劈 裂 ， 如 图 3 ( b ) 所 示 。 再生混凝土劈裂 破坏 时 ， 断 面上有 较 多砖 瓦 骨 料 被 劈 裂 ， 如 图 3 ( b ) 所 示 。可 见 ， 再 生 砖 瓦 骨 料 的破 坏 不 仅 表 现 为 再 生 粗 骨 料 和 新 水 泥 浆 体 之 问粘结 面的破坏 ， 还 表现 为较多 再生砖 瓦骨料 本身 的断裂破坏 ， 这 与普通混 凝土 的劈裂 破坏状 况 不 同 。 b 1 图 3 砖瓦骨料再 生混凝土试件劈裂抗拉破坏过程 v - d i A - 二 - -l r f V , I A 2 3 2砖 瓦再生 骨料 混凝 土轴 心抗 压破坏 形 态 各试 件 在加 载 时可 以发现 ， 在加 载初 期 ， 试 件没 有任 何裂 缝 出现 ； 随着 荷载 的增 加 ， 试件底 部 开始 出 现几 条 细小 的裂缝 ； 荷 载继 续增 大 ， 裂 缝沿 着受 力方 向发 展 ， 主要 集 中在试 块 的四个 角部 分 ， 少 量 的裂缝 在试 块 中 出现 ； 荷 载进 一步增 大 ， 裂缝 开始 向试块 中 部发 展 ， 因为 混凝 土试 件在压 力机 上受 压时 ， 在沿 加 荷 方 向发 生纵 向变 形 的 同 时 ， 也 按 泊 松 比效 应 产 生 横 向膨 胀 ， 因此 试 块 表 面开 始 鼓 起 、 剥 落 ， 试 块 四 角 处 出现很 宽 的裂 缝 ， 如 图 4( a ) 所 示 ； 随 着荷 载 的继 续增加 ， 混凝土块开始剥落 ， 中部环箍效应消失 ， 最 终 成 为锥 形 ， 如 图 4 ( b ) 所 示 。 8 ) b ) 图 4砖瓦骨料再生混凝土轴心抗压强度破坏形态 3 3 砖 瓦骨料 再 生 混凝 土 弹性 模 量及 劈 裂 抗拉 强 度 测 试结 果分析 图 5 砖 瓦骨料再生 混凝 土弹性模量试验测试 ( 下转 第 9 2页) 4 3 第 9期 于长栓 ： 建筑供 应链 企业信 息共享成本 效益 分析 第 3 8卷 可 以较早 的 回收项 目资金 ， 用 于投 资下一 个项 目， 加 快资金的流动。项 目按质按量的完成也在公众 中树 立 了良好的形象 ， 提供了业主的知名度。 3 2 3 分包 商 信息共享后使分包商 的新技术可 以较快 的应 用 ， 并转 化为 企业 的效益 ， 避免 了竞 争对 手新 技 术 的 出现 而造成 原有技术 的贬值 。 3 2 4 材 料设 备供应 商 信息共享后使材料设备供应商的新型材料和新 型设备得到较快的应用 ， 并转化为企业 的效益， 避免 了竞争对手新型材料和新型设备的出现而造成原有 材料设备的贬值 。 4 结束 语 建筑供应链企业信息共享成本效益分析是供应 链企业实施信息共享 的依据 ， 参与企业通过成本效 益分析后发现成本大于效益 ， 则不会选择共享 ， 若发 现 成本小 于效 益 ， 则 选 择共 享 。在 实 际 的 分析 过 程 中 ， 一些 效益 是 无 形 的 ， 无 法 准 确 的用 数 字度 量 出 来 ， 需要用特殊的方法来处理 ， 如模糊分析法、 专家 打分法等 ， 这些 尚需进一步 的探讨和研究。 参 考 文 献 1 王冬冬 基于网络的建 筑供应链集成 策略 J ， 建 筑经济 ， 2 0 0 5， ( 5 ) ： 5 8 2 胡继灵 ， 段松 ， 等 供应链信息 共享技术 的成 本效益分析 J 工 、l 工 程 ， 2 0 0 4 ， ( 7) ： 4 8 ( 上 接 第 4 3 页) 分别 按 3 1 、 3 2试 验方 法 进 行 试 验 ， 弹 性 模 量 测试 如 图 5所示 ， 得 到 的劈 裂抗 拉 强 度 与弹 性 模 量 如 表 2所示 。观 察发 现 ， 随着用水 量 的变化 ， 弹性 模 量 变化较 大 ， 相对 的 ， 用 水 量 为 3 3 0 k g时 的 弹 性模 量值较集 中、 稳定， 但是较普通混凝土的弹性模量较 低 ； 劈裂抗 拉强 度随 着用水 量 的变化相 对变化 较小 ， 相 对较稳 定 ， 主要 集 中在 2 0 0 MP a左右 ， 但 是 较 普 通 混凝 土也较低 。 表 2弹 性 模 量 及 劈 裂 抗 拉 强 度 试 验 值 编 号 用水量 栅 砂 粗 j 单 性模量 编号 c s m ( k g m 3 ) ( k m ( k g m3 )c 。 M 2 0 0 236 2 3 2 2 4 2 1 3 1 7 6 1 9l 1 8 4 2 1 8 2 0 3 1 81 1 7 9 1 7 5 1 7 5 1 6 6 1 9 3 借鉴 再生混 凝土 劈裂抗 拉 强度与抗 压强 度 的关 系 ， 可以回归分析得到砖瓦再生混凝土的劈裂抗拉 强 度与 弹性模量 之 间的关 系 ， 如 图 6所 示 。 9 2 1 O 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 E J a 1 0 v fl a 图 6 砖瓦骨料再生混凝土劈裂抗拉强度 与弹性模 量的关系 4 结论 1 ) 砖 瓦 骨 料再 生混 凝 土试 件 的劈 裂 抗 拉 破 坏 与普 通混 凝土不 同 ， 不 仅 表 现 为砖 瓦 骨料 与水 泥浆 粘结面的破坏 ， 还表现为砖瓦骨料本身的破坏； 2 ) 与普通混凝土对 比， 分析砖瓦骨料再生混凝 土的弹性 模量 与劈 裂抗拉 强度 值 。 3 ) 通过试验验证分析， 回归得出砖瓦骨料再生 混凝 土的劈裂抗拉强 度与弹性模量之 间的关 系公式。 参考文献 1 杨曦 ， 吴瑾 ， 梁继光 ， 再生混凝土抗拉 强度与抗压 强度关系的试 验研究 J 。四川建筑科学研究 ， 2 0 0 9 ， 3 5 ( 5 ) ： 1 9 01 9 2 2 N ix o n P J Re c y c l e d c o n c r e t e a s a l l a g g r e g a te f o r c o n c r e t e A r e v i e w J ， Ma t e r i a l s a n d S t r u c t u r e s ， 1 9 7 8 ， 1 1 ( 6 ) ： 3 7 1 3 7 8 3 B C S J ， S t u d y O i l r e c y c l e d a g g r e g a t e a n d r e c y c l e d a g g reg a t e c o n c ret e J ， C o n c r e t e J o u r n a l ， 1 9 7 8 ， ( 1 6 ) ： 1 8 3 1 4 肖建庄 ， 李佳彬， 兰 阳， 再生混凝土技术研究最新进展与评述 J ， 混凝土 ， 2 0 0 3 ， 2 6 ( 1 0 ) ： 1 7 2 O 5 石建光 ， 许岳周 骨料级配对再生混凝土强度和工作性 能影 响的 试验研 究和计算分析 J ， 混凝土 ， 2 0 0 8 ( 1 ) ： 8 28 6 4 3 2 l 0 9 8 7 6 2 2 2 2 2 l 1 l l B d s 厂 拈 ：2 们 嘟 啷啪哪 嘟 0 6 O 4 4 6 9 0 7 3 0 6 l 2 4 7 盯 加 眈 7 l 5 0 3 O 7 5 3 7 7 O 2 O 8 6 钉 档 砌 钉 甜 勰 O O 0 O 0 O O O O O O 0 O O O O ” 弘 M M M m