不同品质再生粗骨料混凝土的力学性能及鲍罗米公式拟合.pdf

2 0 1 6 年 第 3期 (总 第 3 1 7 期) Nu mb e r 3 i n 2 0 1 6 ( T o t a l N o 3 1 7) 混 凝 土 Co n c r e t e 原材料及辅助物料 MAT ERI AL AND ADM I NI CLE d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 6 0 3 0 1 5 不 同品质再 生粗 骨料混凝土 的力学性能及 鲍 罗米公 式拟合 王晓飞 ，李秋义 ， ，罗健 林 ，韩帅 ， 张修勤 ( 青岛理工大学 a 土木工程学院； b 蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心； c 山东省混凝土结构耐久性工程研究中心，山东 青岛2 6 6 0 3 3 ) 摘要： 通过简单破碎制得 I I 类再生粗骨料( J P ) ， 再经过一次颗粒整形得到准 I 类再生粗骨料( Y K) ， 再进行二次颗粒整形获得 I 类 再生粗 骨料 ( EK)； 然后 分别进 行化 学强化 ， 制得 化学 强化后 3种不 同的再 生粗骨 料 J P H、 YKH、 E KH。 研究 6种 不同 品质再 生 混凝土的力学性能及强度计算式。 结果显示 ： 不同品质再生 昆 凝土的2 8 d 抗压强度与灰水比的线性相关系数均大于9 0 ， 但不 同品质再生混凝土鲍罗米计算式的相关系数差异较大。 E K再生混凝土的力学性能最好， 以胶凝材料 4 5 0 k g m 为例， E K再生混 凝土的 2 8 d 抗压强度仅比普通混凝土降低了 4 0 MP a 。 关键词： 再生粗骨料； 整形； 强化； 再生混凝土； 鲍罗米计算式 中图分类号： T U 5 2 8 0 1 文献标志码 ： A 文章编号 ： l 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 6 ) 0 3 0 0 6 0 0 5 Mec hani ca l pr op er t i e s a nd Bowr omi f or m ul a r egr e s si on f or r ec yc l ed c oar s e a ggr eg at e conc r et e wi t h di ffe r en t qual i t y WANGXi a o f e i ， LIQ i u y i a , b , c ， LU O J i a n l i n 一， HAN S h u a i ， Z HANGXi u q i n ( a S c h o o l o f Ci v i l En g i n e e ri n g- b C o l l a b o r a t i v e I n n o v a t i o n Ce n t e r o f E n g i n e e r i n g C o n s t r u c t i o n a n d S a f e t y i n S h a n d o n g Bl u e Ec o no mi c Zo n e； C S h a n d o n g En gi n e e r i n g Re s e a r c h Ce n t e r f o r Co n c r e t e S t r u c t u r e Du r a b i l i t y， Qi n g d a o Te c h n o l o g i c a l Un i v e r s i t y， Qi n g d a o 2 6 6 0 3 3， C h i n a ) Ab s t r a c t ： Re c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e o f c l a s s I I ( J P) wa s p r e p a r e d b y s i mp l e c r u s h i n g ， a n d t h e n q u a s i c l a s s I r e c y c l e d c o ars e a g g r e g a t e ( YK) wa s a c q u i r e d t h r o u g h a p a r t i c l e s h a p i n g p r o c e s s ， a n d t h e n c l a s s I r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e ( E K) wa s f u r th e r a c q u i r e d t h r o u g h a s e c o n d p a r t i c l e s ha p i n g pr o c e s s An d t h r e e d i f f e r e n t t y pe s J P H ， YKH ， EKH o f r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e we r e a c q u i r e d a f t e r c h e mi c a l l y s e n g t h e n e d t r e a t me n t Th e me c h a n i c a l p r o p e rti e s a n d t h e s t r e n g th f o r mu l a o f s i x d i f f e r e n t q ua l i t y o f r e c y c l e d c o n c r e t e we r e s t u di e d Th e r e s u l t s s h o w t ha t EK r e c y c l e d c o n c r e t e h a s t h e b e s t me c h a n i c a l p r o p e rty 28 d c o mp r e s s i v e s tre n g th o f EK t y p e r e c y c l e d c on c r e t e wi t h b i n d e r ma t e r i a l o f 4 5 0 k g m i s o n l y r e d u c e d b y 4 0 MP a t h a n t h a t o f o r d i n a r y c o n c r e t e Th e l i n e a r c o r r e l a t i o n c o e f fic i e n t o f c o mp r e s s i v e s t r e n g t h o f 2 8 d wi t h d i f f e r e n t wa t e r c e me n t r a t i o o f c o n c r e t e q u a l i t y o f r e g e n e r a t i o n we r e a I 1 h i g h e r t h a n 9 0 b u t t h e c o r r e l a t i o n c o e ffi c i e n t d i f f e r e n c e b e t we e n d i f f e r e n t qu a l i t y o f r e c y c l e d c o n c r e t e Bo wr omi f o rm u l a Ke y wor ds： r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e； p a r t i c l e s h a pi n g； r e i n f o r c e me n t ； r e c yc l e d a g g r e g a t e c o n c r e t e； Bo wr o mi f o r mu l a 近几年 ， 随着人民对环境保护重视程度 的提高 ， 作 为 绿色建筑的一部分 ， 再生混凝土技术 的研究成为 国内学术 界的热点课题 。由于再生粗 骨料 的性能较差 ， 有必 要对其进行强化处理。目前 ， 提升再生粗骨料 品质 的方法 主要有物理和化学强化法 。 李秋 义等 的研究表 明 ， 通 过颗粒整形获得 高品质再 生粗 骨料的性能可 以与天然碎 石相媲美。 Z h u 、 张鹏 、 马志呜 等研 究表明硅烷可 以 改善再生混凝土防水性能 ， 再生混凝土的耐久性能得到提 高。 许多学者研究 了再 生混 凝土 的力学性 能 。 周栋 梁 、 邓寿 昌 、 孔德玉 研究表明 ， 再生混凝土的 2 8 d 抗压强度( 厂 2。 ： ) 与灰水比( c w) 的线性相关性良好， 可以 建立再生混凝土的鲍罗米计算式。 但强化后不同品质再生 粗骨料配制的再生混凝土的性能差异很大 ， 有必要对不 同 品质再生混凝土的力学性能及鲍罗米计算式进行研究。 因此 ， 本研究用颚式破碎机破碎制得 I I 类再生粗骨料 ( J P ) ， 再经过一次颗粒整形得到准 I 类再生粗骨料( Y K) ， 再进行二次颗粒 整形 获得 I 类 再生粗骨料 ( E K) ； 然后用 硅烷浸泡法分别进行化学强化处理 ， 制得化学强化后 3种 不同品质的再生粗骨料 ( J P H、 Y K H( E K H) 。 采用物理和化 学强化法制得 6种不同品质的再生粗骨料配制再生混凝 土， 研究不 同品质 再生混凝土的力学性能及强度计算 式 ， 为再生混凝土的实际应用提供参考。 收 稿 日期 ： 2 0 1 5 0 4 0 7 基 金项 目： 国家 门然科学 摹金 资助 ( 5 1 3 7 8 2 7 0， 5 1 2 0 8 2 7 2) ； 东省高校优秀科研创新团队汁划资助 6 0 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 3 再生混凝土的试验配合比 土 。 注： A、 B、 C、 D、 E代表胶凝材料 3 0 0 、 3 5 0 、 4 0 0 、 4 5 0 、 5 0 0 k g m ； 以 A J P 1 0 0为例 ， 表示胶凝材料 3 0 0 k g m ， 取代率为 t o o t ； J P再生混凝 表 4再生混凝土的 2 8 d抗压强度 62 - 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 2 不 同品质 再 生混凝 土的 强度 公 式鲍 罗米 公 式 将再生混凝土的， 与 C W 进行线性 回归分析 ， 如 图 2 所示 。 C W ( a ) T R 混凝土 由图 2可知 ， 不同品质再生混凝 土的， 与 C W 的线 性关系 良好 ， 相关系数都大于 9 0 ， 表 明： 可 以借鉴普通 混 凝土 的鲍 罗米公式来建立再生混凝土的强度计算式 。 由式 ( 1 ) 和式( 2 ) ， = 4 8 0 MP a ， 可得 回归 系数A 和 C W ( b ) J P 再 生混凝 土 C W ( d ) V K J , j ： 生混凝 土 C， W ( e ) Y KH 再生 混凝 土 C九V ( c ) J P H 再 生混凝 土 C 、 V f f ) EK生 混凝土 w ( g ) E KH再生 混凝 土 图2混凝土 ， 与 G W B的值 ； 如表 5所示。 时 ， A= O 3 3 ， B=一 0 5 6 。 由表 5可知 ， J P 再生混凝土强度计算式的相关 系数 A 不同品质再生混凝 土强度 计算式 的相关 系数 A值呈 和 B分别为 0 3 3和 一 0 0 2 ， 这与张学兵 的研究结果相 一定的变化规律 ： A E K= 0 2 3 A = 0 2 8 A K H=0 3 0= 近 ： 对于再生粗骨料 1 0 0 代 的再 生混凝土鲍 罗米公式 A = 0 3 0 A = 0 3 3 A = 0 3 5 。 再生混凝 土的力学 的 A、 B系数 ， 不掺减水剂时 ， A= 0 5 6 ， B= 0 7 0 ； 掺减水剂 性能越好 ， A值越小。 表 5 J P再生混凝土的2 8 d 抗压强度计算式 混凝土类别 待定系数 a b 回归系数 A B 相关系数 强度计算式 TR0 J P J P H YK YKH EK 。 。 。 0 3 o L 0 3 3 L 。 0 3 5 f o 0 2 8 L 0 3 Q 。 0 2 3 L 。 6 3 粥 醯 c w c w c w c w c w c w g ； 0 0 0 0 0 O 醯 3 L 一 一 0 一 一 一 弘 O O 0 O O O 1 1 3 4 9 蚴 一 姗 n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 结论 ( 1 ) 颗粒整形提升了再生? 昆 凝 土的力 学性能 。 以胶凝 材料 4 5 0 k g m 为例 ， 取代率为 1 0 0 时， J P 、 Y K、 E K再 生 混凝土 分 别 比普通混 凝土 ， 分别 降低 了 9 0 、 5 2 、 4 0 M P a 。 ( 2 ) 化学强化降低 了再生粗骨料的吸水率 ， 提升 了再 生混凝土耐久性能 ， 但再生混凝土， 略有降低 ； 以胶凝材 料 4 5 0 k g m 为例 ， 取代率为 1 0 0 时， J P H、 Y K H 和 E K H 再生混凝土 比化学强化前 J P、 YK、 E K再生混凝土 ， 分别降低了 1 2 、 1 1 、 1 7 MP a 。 ( 3 ) 不同品质再生混凝土 的 2 8 d强度 计算式差异较 大 。 通过试验 分析发现 ， 不 同品质再 生混凝 土 的 C W 与 ， 的线性相关性 良好 ， 基于普通混凝土的鲍罗米公式可以 有效建立再生混凝土 的强度计算式 。 参 考文献 ： 1 李秋义 建筑垃圾资源化再生利用技术 M 北京 ： 中国建材工 业出版社 ， 2 0 1 1 2 肖建庄， 杨洁 ， 黄一杰， 等 冈 管约束再生混凝土轴压试验研究 J 建筑结构学报， 2 0 1 1 ( 6 ) ： 9 2 9 8 3 陈宗平 ， 柯晓军 ， 薛建阳， 等 冈 管约束再生混凝土的受力机理 及强度计算 J 土木工程学报 ， 2 0 1 3 ， 2 ： 7 0 7 7 4 李秋义， 全洪珠， 秦原 混凝土再生骨料 M 北京： 中国建材工 业出版社， 2 0 1 1 5 李秋义， 李云霞， 朱崇绩， 等 再生混凝土骨料强化技术研究 J 混 凝土， 2 0 0 6 ， 1 ： 7 4 7 7 6 Z H U Y G， K O U S C， P O O N C S ， e t a 1 I n f l u e n c e o f s i l a n e b a s e d wa t e r r e p e l l e n t o n t h e d u r a b i l i t y p r o p e r t i e s o f r e c y c l e d a g - g r e g a t e c o n c r e t e J C e me n t a n d C o n c r e t e C o mp o s i t e s ， 2 0 1 3 ， 3 5 ( 1 )： 3 23 8 7 张鹏 ， 赵铁军 新型建筑材料 ， 2 0 0 9 ， 3 6 ( 3 ) ： 6 2 6 5 8 马志鸣， 陈际洲 制备整体防水混凝土 J 耐久性试验研究 J 中国建筑防水 ， 2 0 1 2 ( 2 0 ) ： 1 4 9 3王社良， 于洋， 张博， 等 粉煤灰和硅粉对再生混凝士力学性能 影响的试验研究E J 混凝土 ， 2 0 1 1 ( 1 2 ) ： 5 3 5 5 I O U 立 ， 赵顺增， 曹淑萍 ， 等 高性能再生骨料混凝土力学性能的 研究 J 混凝土与水泥制品， 2 0 1 l ( 6 ) ： 1 4 1 1 李军涛， 陈宇良， 陈宗平 ， 等 不同骨料来源再生混凝土常规三 轴受压性能研究 J 混凝土 ， 2 0 1 5 ( 2 ) ： 6 5 6 8 1 2 周栋梁， 周伟玲， 林玮 关于再生混凝土强度计算 式的试验研 究 J 混凝土 ， 2 0 0 9 ( 1 2 ) ： 8 一l O 1 3 邓寿昌， 张 学兵 再 生混凝土强度计算式的试验研究同济大 学、 中国土木工程学会 首届全国再生混凝土研究与应 用学术 交流会论文集 c 同济大学、 中国土木工程学会： ， 2 0 0 8 1 4 孔德玉 天然与再生骨料混凝土水灰比统一定则 (I) 粗 骨料强度的影响 J 建筑材料学报， 2 0 0 3 ( 2 ) ： 1 2 9 1 3 4 1 5 张学兵 再生混凝土配合比及拉压强度的试验研究 D 湘潭： 湘潭大学 ， 2 0 0 5 第一作者 ： 王晓飞( 1 9 8 9一 ) ， 男， 硕士研究生， 主要从事混凝土材 料与结构研究工作。 联系地址 ： 山东省青岛市币北区抚顺路 1 l 号 青岛理工大学土木 工程学院( 2 6 6 0 3 3 ) 联 系电话 ： 1 3 5 7 3 8 2 5 6 3 1 通讯作者： 李秋义( 1 9 6 3一 ) ， 男 ， 博士 ， 教授， 博士生导师 ， 主要从 事固体废弃物资源化利用、 高性能混凝土研究。 联 系 电话 ： 1 3 5 7 3 8 2 5 6 3 1 _ 垂 曩 I 口 上 海 ： 新 建 项目 须 采 用 装 配 式 建 筑 近日， 上海市召开住房城乡建设管理工作会议。 会议上传出的信息显示， 上海市将着力优化住房供应体系， 加强房地 产市场监管， 完善促进房地产市场持续健康发展的政策机制； 加强房地产经纪机构事中事后监管， 进一步规范房地产经 纪行为； 大力推进 旧区 、 城中村和 旧住房综合改造 ， 稳步推进保 障性安居工程建设 。 记者从会议上了解到 ， 上海将加快构建符合上海超大城市特点的城市综合管理格局 ， 继续推进区域生态环境及顽症 难题整治 ， 上半年全面完成浦东合庆镇 、 青浦青东农场等第一批 1 1个 区域生态环境综合整治任务， 全面启动第二批 1 7个 市级地块 的重点 区域生态环境整治 ， 继续加大违法建筑整治力度 。 此外 ， 上海把没施补短板放在基础设施建设 的首要位置 ， 着力推进重大工程 ， 着力完善郊 区设施 ， 着力 加强地下建 设 ， 着力保护历史风貌 ， 进一步完善枢纽型 、 功能性 、 网络化城乡基础设施体系。 进一步加大重大工程协 调推进力度 ， 加快 迪士尼 、 世博 、 虹桥( 资料 、 团购 、 论坛) 商务区、 临港地区 、 前滩等重点区域开发建设 和郊 区农村设施建设 ， 重点推进地下 综合管廊建设试点和推进海绵城市建设试点 ， 加大历史风貌保护区和优秀历史建筑的保 护力度 ， 建立近现代历史建筑保 护制度。 2 0 1 6年起全市范围内新建建筑项 目原则上须采用装配式建筑 ， 新建 民用建筑原则上按照绿色建筑标准建设 。 tj j 0 0 t tj 、 0 、 、 0 、 t 、 、 ， 、 0 、 ： 、 、 p、 ， 、 户、 0； 0 、 。 t t t t ； ， ； ， ) ； 墨 垂 曩 囝 住 建 部： 1 0 月 底 前 设 市 城 市 完 成 海 绵 城 市 规 划 草 案 据住建部官网消息， 日前住建部 印发关于 海绵城市专项规划编制暂行规定 的通知 ， 通知 要求各地结合实 际， 抓 紧编制海绵城市专项规划 ， 于 2 0 1 6年 1 0月底前完成设市城市海绵城市专项规划草案 ， 按程序报批。 6 4 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m