再生混凝土的破坏形态研究.pdf

2 0 1 2 年 第 6 期 (总 第 2 7 2 期 ) Nu mb e r 6 i n 2 0 l 2 ( T o 协 l No 2 7 2 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 理论研究 THEORETI CAL RES EARCH d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 2 0 6 0 1 5 再生混凝土的破坏形态研究 马静 。 ( 1 宿迁学院 ，江苏 宿迁 2 2 3 8 0 0 ；2 王振波 南京工业大学 ，江苏 南京 2 1 1 8 0 0 ) 摘要： 系统研究了再生混凝土在掺与不掺外加剂的条件下， 再生粗骨料取代率为0 、 3 0 、 5 0 、 1 0 0 时的破坏形态， 并附有相应的图 片进行对比说明， 得出了再生混凝土与天然混凝土的受压破坏形态相似， 但延性随着粗骨料取代率的增加而增大， 为再生混凝土的进一 步研究提供 了一定 的理论依据 。 关键词 ： 再生混凝土 ；再生粗骨料取代率 ；破坏形态 中图分类号 ： T U5 2 8 0 6 1 文献标 志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 2) 0 6 0 0 4 3 0 3 Res e a r c h on t he f ai l ur e mode of r e c yc l e d aggr ega t e c on c r e t e M A J i n g WANG Zh e n b o ( 1 De p a r t me n t o f A r c h i c t u r a l E n g i n e e ri n gS u q i a nC o l l e g e ， S u q i a n2 2 3 8 0 0， C h i n a ； 2 S c h o o l o f Ci v i l E n g i n e e r i n g ， Na n j i n g Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， Na n j i n g 2 1 1 8 0 0 ， Ch i n a ) Abs t r a c t ：T h e f a i l u r e mo d e wa s d i s c u s s e d wi th di ffe r e n t r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e r e p l a c e me n t r a t i o Th e p e r c e n t a g e s o f r e c y c l e d c o a rse a g g r e g a t e we r e O， 3 0 ， 5 0 ， a n d 1 00 i nt h emi x e dwa t e r r e d u c i n g a g e n t o r n o t Th e e x pe rime n t a l r e s u l t s s h o w tha t n a t u r a l c o n c r e t e a n d r e c yc l e d c o n c r e t e S f a i l u r e mo de wa s s i mi l a r Th e d u c t i l i t y o f r e c yc l e d c o n c r e t e wo u l d i n c r e a s e wh e n the r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e r e p l a c e me n t r a t e i n c r e a s e s Th e r e a r e s o m e c o r r e s p o n d i n g p i c t u r e s Th e e x p e rime n t a l r e s u l t s wi l l pr o v i d e a t he o r e t i c a l b a s i s f o r f u r t h e r s t ud y o f r e c y c l e d c o n c r e t e Ke y w or ds： 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； r e p l a c e me n t o f r e c y c l e d C O a rse a g g r e g a t e ； f a i l ur e m o d e 0 引言 在当代土木建筑工程建设中， 混凝土几乎成为不可缺少的 材料， 其应用范围之广是其他材料所不及的， 近年来， 随着国民 经济持续快速地发展， 大量旧建筑物被拆除， 每年拆除的旧有 、 新建的建筑所产生的垃圾约 8 0 0 0万 t 以上， 在所有的建筑垃 圾中， 废弃混凝土的量是最大的， 约占 1 3 t 随着我国经济建设 步伐的进一步加快， 今后废弃混凝土块仍有增多的趋势。 大量混 凝土的使用给环境带来了两方面的不良作用： 一方面， 生产天然 骨料需要不断开山凿石 ， 消耗大量 自然资源， 同时也破坏了 自 然环境 ； 另一方面， 每年造成的废弃混凝土逐渐增多且数量巨 大， 带来很多问题。 再生混凝土的应用是将来绿色混凝土技术发 展的一个重要方向。 在再生混凝土研究利用方面， 国外进行得较 早 ， 并相继出台了一些再生混凝土规范 ， 使得再生骨料大量运 用于建设之中。 我国近年来相继进行了各种研究， 一些论文与相 关书籍陆续出现， 研究成果越来越丰富， 但仍有很多方面需要 补充， 并不断进行深化。 本研究主要对再生混凝土的受压破坏形 态进行试验研究 ， 得出其与天然混凝土的差异， 为再生混凝土 性能研究提供理论依据。 1 试验设计 1 1 原材料 ( 1 ) 天然骨料 ： 本研究所使用的天然骨料包括石灰石碎石 和河砂。 天然粗骨料为天然碎石， 最大粒径为2 5 IT II F I ， 级配为连 续级配； 河砂的细度模数 F M= 2 6 ， 为中粗砂。 ( 2 ) 再生粗骨料 ： 再生粗骨料取 自宿迁老开发 区某工厂 地坪， 用筛孔直径 5 c m 的锤式破碎机进行破碎 、 筛选。 取样 品， 用筛分析法分析经过粗略筛选的再生粗骨料， 测得其粒 径大小相 当于普通二号石子。 该批废弃混凝土年代较久 ， 技 术资料不详 ， 经回弹试验测得原地坪强度在 2 1 4 MP a 左右。 按照规范 G B T 1 4 6 8 5 -2 0 0 1 2 】 要求 ， 将所破碎的再生骨料筛 分 ， 见表 1 。 表 1 再生粗骨料 的级配 再生粗骨料的物理性能指标见表 2 。 ( 3 ) 其他原材料： 本试验水泥均采用 P 0 3 2 5级水泥， 存放 地点干燥通风， 相对密度为 3 1 2 g c m 3 ， 比表面积为 3 2 1 m 2 k g ； 搅拌水为宿迁市普通饮用 自来水 ； 所用的外加剂为南京凯迪建 材厂生产的F V N 6 早强减水剂。 收稿 日期 ：2 0 1 1 - 1 2 1 4 基金项 目：住房和城乡建设部2 0 0 8 科学技术项 目( 2 0 0 8 一 k l l 1 ) ； 省教育厅 自然科学项 目( 1 1 K J D5 6 0 0 0 3 ) ； 宿迁 市科技局项 目( B 2 0 1 0 0 2 1 ) 43 坏或冻融一 干湿复合破坏影响不大， 此时混凝土相对动弹性模量 损失比质量损失先达到破坏指标。 ( 2 ) 在硫酸钠溶液中的冻融一 干湿作用比单一的冻融、 干湿 破坏严重， 他们之间存在平均效应关系。 试验发现 ， 7 O次干湿循 环作用后混凝土质量损失均小于 0 5 ， 相对动弹性模量损失均 小 于 1 0 。 ( 3 ) 适量粉煤灰能提高混凝土抗冻融一 干湿循环破坏的能 力； 本试验发现， 掺入 1 5 F A效果最佳。 参考文献 ： 1余红发 盐湖地区高性能混凝土的耐久性、 机理与使用寿命预测方 法【 D 】 南京： 东南大学， 2 0 0 4 ： 2 - 2 【 2 ME H T A P K A d v a n c e m e n t s i n p o l y m e r c o n c r e t e t e c h n o l o g y S C o n c r e t e I n t e r n a t i o n a l ， 1 9 9 9 ， 2 1 ( 6 ) ： 3 - 4 3 】P O WE R S T C A w o r k i n g h y p o t h e s i s f o r f u r t h e r s t u d i e s o f f r o s t r e s i s - t a n c e J J o u r n a l o f t h e A C I ， 1 9 4 5 ， 1 6 ( 4 ) ： 2 4 5 2 7 2 4 陈国林 ， 李宁， 傅沛兴 抗冻混凝土的试验研究与工程应用 J 1 混凝 上接第 4 5页 图3是 7 d 棱柱体( 加减水剂) 的受压时的荷载一 位移图， 从 图 3也可以看出再生混凝土的韧性好于普通混凝土 ， 随着再生 粗骨料取代率的增加 ， 荷载一 位移曲线变得越来越饱满， 随着荷 载的增加位移增长量越来越高， 说明再生混凝土的延性越来越 好， 但刚度越来越低。 3结论 试验系统研究了不同再生粗骨料取代率及外加剂对再生 混凝土破坏形态的影响， 得出如下结论： ( 1 ) 再生混凝土立方体试块和棱柱体的单轴受压破坏过程 和破坏模式与普通混凝土基本一致。 ( 2 ) 再生混凝土的韧性好于普通混凝土， 随着再生粗骨料 取代率的增加， 再生混凝土的延性越来越好， 但刚度越来越低。 ( 3 ) 添加减水剂的再生混凝土延性好于不添加减水剂的再 生混凝土 ， 破坏形态相似。 参考文献 ： 1 】 刘婷婷， 张涛 再生混凝土研究现状与存在的问题【 J 山东建材， 2 0 0 5 土 。 2 0 0 3 ( 3 ) ： 5 2 5 5 【 5 】J A C O B S E N S C a l c u l a t i n g l iq u i d t r a n s p o r t i n t o h i g h p e r f o r ma n c e c o n c r e t e d u r i n g w e t f r e e z e t h a w J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 2 0 0 6 ( 3 5 ) ： 2l 3 21 9 【 6 1孙伟， 潘钢华 ， 秦鸿根 粉煤灰混凝土冻融破坏机理研究 J 1 建筑材料 学报， 2 0 0 2 ( 3 ) ： 3 7 4 2 7 】 葛勇， 杨文翠， 张宝生 硫酸盐溶液中混凝土抗冻融干湿循环性能 J 1 _ 东南大学学报， 2 0 0 6 ， 2 ( 3 6 ) ： 2 5 3 2 5 7 【 8 牛全林 预防盐碱环境中混凝土结构耐久性病害的研究与应用 D 】 北京： 清华大学， 2 0 0 4 ： 7 - 1 1 9 】 金祖权西部地区严酷环境下混凝土耐久性与寿命预测 D 南京： 东 南大学， 2 0 0 6 ： 9 8 2 0 6 【 l 0 】 蔡昊 混凝土抗冻耐久性预测模型【 D E 京： 清华大学， 1 9 8 8 ： 6 7 9 9 作者简介： 金海军( 1 9 7 5 一 ) ， 男， 工程师。 联系地址： 北京建工新型建材有限责任公司二分公司( 1 O l 2 0 4 ) 联 系电话 ： 1 3 9 0 1 1 4 3 5 7 5 ( 4 ) ： 5 8 6 0 【 2 】G B T 1 4 6 8 5 2 0 0 2 ， 建筑用卵石、 碎石【 s 】 北京： 中国标准出版社 ， 2 o 01 3 】 J G J 5 5 -2 0 0 0 ， 普通混凝土配合比设计规程【 s 】 北京 ： 中国建筑工业 出版社， 2 0 0 1 【 4 4 施钟毅， 李阳 生混凝土的试验研究与工程应用 J 】 粉煤灰 ， 2 0 0 4 ( 4 ) ： 3 - 4 I 5 5 刑振贤， 王晓蕾， 等 正交设计选择粉煤灰再生混凝土最佳配合比【 J 】 低温建筑技术， 2 0 0 4 ( 1 ) ： 4 - 5 6 1 G B T 5 0 0 8 1 -2 0 0 2 ， 普通混凝土力学性能试验方法标准【 s 北京 ： 中 国建筑工业出版社， 2 0 0 3 【 7 1 G B 5 0 0 2 0 - - - 2 0 0 2 ， 混凝土结构设计规程 s 1 北京： 中国建筑工业出版 社 ， 2 0 0 3 作者简介 联系地址 ： 联系电话： 马静( 1 9 7 9 一 ) ， 女， 硕士， 讲师， 主要从事工程管理和混凝土 结构方面的教学研究。 江苏省宿迁市宿迁学院建筑工程系( 2 2 3 8 0 0 ) l 3 2 9 5 2 7 4 9 0 6 c 墨翻日口 新型整体式 S管正式登上泵车“ 舞台” s 管作为泵车的关键零部件， 其性能好坏直接影响着泵车的工作效率及客户使用成本。 从 2 0 1 1 年开始， 混凝土机械公司营销管理 公司反馈 ： 大方量 s管存在使用寿命较短的问题。针对这一情况， 分公司工程技术中心研发人员从 2 0 1 1 年 7月开始， 经过对两年内市 场上大方量 S 管使用情况反馈统计， 并对生产线上的 S管进行检测， 分析出 S管磨损最严重部位及原因， 提出了多步骤改进方案。随 后， 研发人员分别从结构组成、 耐磨性能、 流道优化、 工艺过程等方面对 S管进行了研究。 研发过程中， 克服了新型整体式 S 管模压成型 误差大， 差异堆焊层厚度控制难等困难， 经过了 C AE流场分析以及为期三个多月的实验考核， 终于成功研发出新型 s 管。 新型整体式 S管具有高平顺形流道及差异化变径的结构。新型结构设计突破了原有设计方法， 实现了堆焊层等厚和等速率变 径要求， 使 S 管流道内磨损均匀， 不同厚度的耐磨层基本达到等寿命磨损， 因而流道更平顺、 寿命更长、 材料利用率也更高。据 2 0 1 1 年 数据统计， 老 S管使用寿命平均为 2 3 万 m3 ， 而新 S管目标使用寿命超过 4 2 万 m 3 ， 寿命提高了 5 0 。 自2 0 1 2年 4月开始， 新型 S管批量渐进代替老 S管， 最终 F 3 代泵车将全面采用新型整体式 S管， 新型整体式 S管正式登上中联 泵车“ 舞台” 。新型 S管使用寿命与磨损性能的提高， 在为客户节约使用成本的同时， 也使中联泵车在市场上更具竞争力和影响力。 5 0 -