再生混凝土早期抗压与抗折强度关系.pdf

4 低温建筑技术 2 0 1 4年第 1 2期 ( 总第 1 9 8期 ) 再 生混凝土早期抗压 与抗折 强度关 系 闫红民 ， 朱磊 ， 吴瑾 ( 1 江苏方洋 集团有 限公司 。 江苏连云港2 2 2 1 0 0； 2 南京航空航天大学， 江苏南京2 1 0 0 1 6) 【 摘要】 通过试验研究再生骨料混凝土早期抗压强度和抗折强度关系。研究结果表明， 再生骨料混凝土 各龄期的抗压强度和抗折强度系数随水灰比、 骨料取代率和单位用水量等因素变化不大， 各龄期的抗压强度和抗 折强度系数随龄期明显增大。根据试验结果， 建立了再生骨料混凝土早期抗折强度与抗压强度换算关系模型。 【 关键词】 再生骨料混凝土； 早期抗压强度； 早期抗折强度 ； 换算关系 【 中图分类号】 T U 5 2 8 0 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 4 ) 1 2 一 O O 0 4 0 3 混凝土的早期性能对施工期结构的安全性具有 重要影响， 是决定施工期结构安全和控制工程进度 的 最重要 因素之 一。 由于再 生骨 料 和天然 骨料 性能 的 差异 ， 导致再生骨料混凝 土 的早期 性能与 普通混凝 土 存在一定差别 。以往对 于再生 混凝 土的研究 中 ， 大多 只涉及 2 8 d的性能， 而对其早期力学性能的研究较少。 在 国外 的一些再生混凝 土工程 施工 中， 已发现一些 问 题 ： 如美 国 的一 项再 生 混 凝 土 刚性 路 面 应 用 实例 表 明 ， 再生 混凝 土路 面较普 通混凝 土开裂严 重 ， 耐 久性 较差。因此 ， 要保证再生混凝土的施工质量、 提高其 安全性 ， 需要深人研究其早期强度。文献 1 5 研 究 了再生骨料混凝 土早 期抗 压强度及其 发展 规律 ， 并 与普通混凝土进行了比较。文献 68 研究了再生 骨料混凝 土早 期抗 折 强度 及其 发 展规 律。但 以上均 未研究再生 骨料混 凝 土早 期抗 压 强度 与抗 折强 度 的 换算关 系。文 中通过 试验 研究 再 生混 凝 土早期 抗压 强度和抗折强度的换算关 系， 并建立相应 的计算模 型 ， 为工程应用提供理论依据 。 1 抗压强度与抗折强度的换算关系分析 抗压与抗折强度换算关系是混凝土强度换算的 一 项重要内容。C E B规范 和 A C I 规范 们中给 出的 普通混凝土抗折强度 和抗压强度 经验公式如下 ： CEB： f=0 8 1 ( 1 ) A C I ： f tf =0 5 4 以 ( 2 ) 普通混凝土抗压强度与抗折强度换算关系已不 再适用于再生混凝 土， 肖建 庄 认 为再生混凝土的抗 压强度与抗折强度之问的关系依然满足如下形 式 ： = 6 ( 3 ) 6 为待定 系数 。 肖建 庄 给 出 b= 0 7 5 ， 李 旭 平 给出 b= 0 6 8 。国内外学者 的研究结 果表 明再生骨料 混 凝土 2 8 d抗折 强度 与抗 压强 度之 间 的关 系满 足式 ( 3 ) ， 但对于早期抗折 和抗 压强 度之间 的关 系 ， 国内外 学者很少涉及 。 2 再生骨料混凝土早期抗压强度与抗折 强度试 验 表 1 再生 混凝土计算配合 比 k g m 水泥 为 4 2 5普通硅酸盐水泥。细骨料为 中砂 ， 细 度模数为 3 0 3 。再生粗骨料吸水率为 5 2 8 ， 压碎 指 标 为 1 6 3 9 ， 属 级再生骨料 。试 验取 水灰 比、 再 生 粗骨料 的取代率及 单位用 水量作 为参 数 ， 水 灰 比分 别 取 0 3 、 0 3 6 、 0 4 3 、 0 5 ； 取 代 率 取 5 0 、 7 0 、 1 0 0 ， 闫红民等 ： 再生混凝土早期抗 压与抗折强度关系 5 单位用水量取 1 5 5和 1 9 0 k g m ， 混凝土设计配合比见 表 1 。立方 体 抗 压 强度 所 用试 件 尺 寸均 为 1 5 0 ra m x 1 5 0 m m x 1 5 0 ra m， 抗折强度所用试件尺寸为 l O O m m x l O O m m 4 0 0 m m。试件养护至龄期( 3 、 7 、 1 4 、 2 8 d ) ， 进 行抗压强度和抗折强度的测定。 将再生混凝土各龄期的立方体抗压强度和抗折 强度与2 8 d 强度的比值分别定义为抗压强度系数与抗 折强度系数， 实测强度系数见表 2 。 表 2 再生混凝 土各 龄期抗压强度与抗折强 度系数 R c3 015 0 0 6 4 6 6 0 7 0 1 0 0 8 l 4 6 0 6 6 4 8 0 7 3 6 7 0 8 7 3 l RC 3 017 0 0 5 6 7l 0 7 61 8 0 8 7 9 7 0 6 5 7 2 0 7 8 8 2 0 9 7 1 6 RC 3 011 o 0 0 5l 5 9 0 6 9 4 9 0 8 4 7 8 0 6 3 0 3 0 8 1 8 9 0 9 1 3 2 RC 3 025 O 0 5 9 3 0 0 7 8 7 6 0 8 8 8 0 0 6 O O 4 0 7 9 5 1 0 9 6 9 6 RC 3 027 0 O 5 2 o 0 0 7 7 4 9 0 8 2 0l 0 5 8 7 2 0 8 2 8 0 0 9 5 4 1 I1 C 3 021 0 0 0 5 9 5 9 0 7 61 2 0 8 1 3 8 0 6 5 9 9 0 8 7 6 6 0 9 5 2 1 RC 3 6一l一5 O 0 7 0 9 7 0 8 2 5 l 0 9 2 5 3 0 6 1 5 7 0 8 2 1 8 0 8 8 8 9 R C 3 617 0 0 6 8 2 9 0 7 5 7 0 0 9 2 1 6 0 6 1 5 4 0 7 4 9 4 0 8 4 8 6 R C3 6一ll 0 o 0 6 2 3 0 0 7 3 9 6 0 9 2 7 2 0 5 6 6 7 n 6 8 9 7 0 8 2 8 2 R c 3 625 0 0 5 9 7 3 0 8 1 5 7 0 9 3 8 8 0 5 7 8 6 0 7 7 8 6 0 8 5 0 0 R C 3 6 27 0 0 5 7 2 7 0 7 3 7 2 o 8 7 7 9 0 5 4 8 6 0 7 6 6 4 o 9 05 5 RC 3 621 0 0 0 5 4 8 4 0 7 2 3 5 0 8 2 6 4 0 5 3 7 4 0 7 3 5 3 0 9 3 8 5 R c4 3一l一5 0 0 6 7 8 9 O 7 6 8 9 0 8 4 2 2 0 4 5 9 2 0 7 91 5 0 8 8 1 7 RC 4 3一l 一7 0 0 5 9 2 7 0 6 9 0 2 0 8 2 5 8 0 4 4 6 8 0 7 0 8 2 0 8 7 2 3 RC 4 3一ll 0 0 0 5 3 8 1 6 3 2 9 0 8 4 4 5 0 4 2 8l 0 7 3 1 6 0 8 4 03 RC 4 325 0 0 5 3 2 9 0 7 3 5 2 0 8 2 5 5 0 5 7 5 7 0 7 3 0 0 o 8 6 0 5 RC 4 327 0 0 5 1 7 7 0 6 6 6 8 0 8 o 8 o 0 6 5 6 9 0 7 9 41 0 9 1 5 0 R c 4 32一l 0 o 0 5 2 1 l 0 5 9 8 5 0 81 6 8 0 7 1 7 3 o 7 4 6 5 0 8 9 o 8 Rc 5 015 0 0 6 0 7 3 0 6 9 5 3 0 7 9 4 6 0 5 2 7 3 0 7 4 9 2 0 9 2 2 8 R C 5 0一l一7 0 0 6 91 6 0 7 0 4 8 0 8 5 9 4 0 5 1 7 7 0 5 9 2 2 0 7 8 0l Rc 5 0一ll 0 0 O 6 0 5 6 0 6 7 0 2 0 8 5 9 4 0 3 5 2 5 0 7 7 1 1 O 8 4 2 9 R C 5 025 0 0 4 8 0 2 0 7 5 l 2 0 9 8 7 1 0 4 2 0 0 0 7 7 6 7 0 8 2 3 3 R C 5 027 0 0 5 7 1 4 0 7 2 8 6 0 8 1 7 5 0 3 4 3 9 0 7 7 8 9 0 9 2 6 3 RC 5 02一l 0 0 0 5 2 9 5 0 6 2 8 5 0 8 7 9 0 0 3 4 5 7 0 7 0 3 7 0 8 5 6 0 强度系数均值0 5 8 5 0 0 7 2 3 0 0 8 6 0 0 0 5 4 3 6 0 7 6 3 3 0 8 8 7 7 强度系数方差0 0 0 3 8 0 0 2 3 0 0 7 9 0 0 1 1 2 0 0 0 3 6 0 0 0 2 4 3 再 生骨料混 凝土早期抗压 强度与抗折 强度 的换算 关系模 型 由表 2可知 ， 再生 骨料 混凝土各 龄期 的抗 压强度 系数和抗折强度 系数均随水灰 比、 骨料取代率、 单位 用水量等因素变化不大， 但各龄期的抗压强度系数和 抗折强度系数均随龄期明显增大。因此本文选择式 ( 3 ) 作为早期强 度换算 的基 本模 型 ， 早期 抗折 强度 和 抗压强度换算关系 ： = b以 ( 4 ) 式中， 6为待定参数； 为龄期 f 天的抗折强度， MP a 为龄期 为 t 天 的抗压强度 ， M P a 。 将表 2试验结果代入( 4 ) 式， 计算结果见表 3 。 表3 待定参数 6 的数值 由表 3可以看到 ， 对 于不 同龄期 的再 生混凝 土抗 折强度和抗压强度 的关 系式中的参数是随着龄期在 变化的， 所以式( 4 ) 中的 6 不是一个定值， 而是一个龄 期的函数。根据表 3中的实测均值拟合出参数 6的变 化 曲线 ， 见 图 1 ， 相关 系数 R= 0 9 5 3 0 。 因此再生骨料混凝土早期抗折强度与抗压强度 换算关系模型为： = 0 0 7 7 2 1 n ( t )+0 3 8 5 6 ( 5 ) 6 低温建筑技术 2 0 1 4年第 1 2期 ( 总第 1 9 8期) 机制砂石粉含量对砂 浆性能 的影响 曹志伟 ， 田孟仙 ， 李坤志， 张顺清 ( 云南省公路科学技术研究院 ， 昆明6 5 0 0 5 1 ) 【 摘要】 交通行业规范对机制砂石粉含量做了明确规定 ， 而实际生产的机制砂石粉含量很难满足规范要 求。通过调整机制砂石粉含量在 01 8 变化 ， 考察机制砂对细集料的棱角性流出时间、 砂浆流动度、 砂浆抗折强 度、 砂浆抗压强度的影响。结果表明， 机制砂石粉含量 4 时， 砂浆容易离析泌水， 和易性较差； 在 4 8 之间 时， 对砂浆的流动性和强度无明显影响； 在 8 1 8 之间时， 砂浆的流动性下降， 力学性能无明显变化。 【 关键词】 石粉， 机制砂， 砂浆 【 中图分类号】 T U 5 2 8 0 4 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 4 ) 1 2 0 0 0 6 0 3 在机制砂中， 小于0 0 7 5 m m的部分称为石粉。交 通部行业规范 中对机制砂石粉含量做 了规定 ， 见表 1 。云南滇东北某高速公路沿线所用机制砂的石粉含 量， 经检测基本都超出规范允许值 ， 很多工程面I 临无 砂可用或者说 必须远距离运 输河砂 的 问题 ， 成本无形 中就提高 了很多。 许多学者关于石粉含量对机制砂混凝土和易性 影 响方 面的结 论不一致 。一部 分学者 认 为 ： 与河砂 混 凝土相 比， 石粉增大混凝土的需水量， 导致混凝土和 j 蛆 g 搽 媳 图1参数b 随龄期的变化曲线 4结 语 试验结果表 明， 再生混 凝土各 龄期 的抗压 强度和 抗折强度系数随水灰比、 骨料取代率、 单位用水量等 因素变化不大 ， 各龄期 的抗 压强度 和抗 折强度 系数随 龄期明显增大 。文 中根据试 验结 果 ， 建立 了再 生骨料 混凝土早期抗折强度 与抗 压强度 换算关 系模 型 ， 可为 工程应用提供理论依据。 参考文献 1 K h a l d o u n R a h a l ， M e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f C O r lc r e t e w i t h r e c y c l e d C O S P S e a g g r e g a t e J B u il d i n g a n d E n v i r o n me n t 。2 0 0 7 ， ( 4 2 )： 4 0 7 2 周徽 ， 柳炳康 ， 陆围 再生混凝土基本力学性能试验分 析 J 安徽建筑工业学院学报 ， 2 0 0 8， 1 6 ( 6 ) ： 4 8 易性变差； 另一部分认为： 石粉对机制砂混凝土和易 性 的影 响存在一个 度的问题 ， 也 就是最优 石粉含 量 的 问题 ， 超过 了这个度 ， 石粉 对混凝 土和 易性 有不 良影 响。吴 明威 等人研 究 了机 制砂 中小 于 0 0 8 ra m 石粉 对混凝土拌和物性 能的影响 ， 认 为石粉是一 种惰 性掺 和料 ， 颗粒细小 ， 补充 了混凝 土 中缺少 的细颗粒 ， 增 大 了固体表面积对水体积的比例， 从而减少了泌水和离 析 ， 而且石 粉能 和水 泥及水 形成 柔软 的浆体 ， 增 加 了 混凝土的浆量， 从 而改善 了混凝土 的和易性。郑金 3 郝伟， 张书玉 道路旧水泥混凝土的再生利用 J 黑龙江交 通科技 ， 2 0 0 7 ， ( 3 ) ： 3 4 4 傅工 范 ， 赵文琴 ， 郭 忠印 ， 等 旧水泥路 面板再生集料在水 泥 混凝土 中应用的试验研究 J 材料 与应用 ， 2 0 0 6， ( 1 ) ： 3 8 5 李旭平 再生混凝土基本力学性能研究 J 建筑材料学报， 2 0 0 7 ， 1 0 ( 6) ： 6 9 9 7 0 4 6 吴清芳， 杜辉， 欧阳宏辉 再生混凝土在承秦出海路中的应用 J 市政技术 ， 2 O O 9， 2 7 ( 2 ) ： 1 8 21 8 5 7 李旭平 再生混凝土基本力学性能研究 J 建筑材料学报， 2 0 0 7， l O ( 6) ： 6 9 9 7 0 4 8 曾阳春， 尹健 再生混凝土试验研究 J 】 株洲师范高等专科 学校学报 ， 2 0 0 6 ， 1 I ( 2 ) ： l 9 2 3 9 C E B F I P ， M o d e l c o d e f o r c o n c r e t e s t r u c t u r e ： C E B F I Pl n t e m a - t i o n a l Re c o mme n d a t i o n s P a r i s ， 1 9 9 0 1 O A C I C o m mi t t e e 3 1 8 B u i l d i n g C o d e R e q u i r e m e n t s f o r S tr u c t u r e C o n c ret e(A C I 3 1 8 0 2)a n d C o mm e n t a r y(AC I 3 1 8 R O 2) ， 2 0 0 2 1 1 肖建庄 再生混凝 土 M 上海： 中国建筑 工业 出版 社 ， 2 0 0 8 1 2 李旭平 再生混凝土基本力学性能研究 J 建筑材料学报， 2 0 0 7 ， 1 0 ( 6 ) ： 6 9 9 7 0 4 收稿日期 2 0 1 4 0 8 1 8 作者简介 闷红 民( 1 9 7 0一) ， 男 ， 河南商丘 人 ， 高级 工程师 ， 从事土建结构工程 相关工作 。