掺粉煤灰和石灰粉影响再生细集料混凝土抗压强度的试验研究.pdf

文章 编号 ： 1 0 0 7 0 4 6 X( 2 0 1 4 ) 0 3 0 0 0 5 0 3 粉煤蘧毒 1 L： L L|L |I _ j ； - 5 掺粉煤灰和石灰粉影响再生细集料混凝土抗压强度的试验研究 E x p e r i m e n ta l S t u d y o f E f f e c t o f F ly A s h a n d L im e P o w d e r o n C o m p r e s s iv e S t r e n g t h o f R e c y c l e d F i n e A g g r e g a t e C o n c r e t e 姚永新，吴相豪，朱涛 ( 上海海事大学 海洋科学与工程学院，上海 2 0 0 1 3 5 ) 摘要：单掺粉煤灰时，随着掺量的变大 ，再生细集料混凝土的抗压强度是先增大后减小，粉煤灰掺量为2 0 时， 再生细集料混凝土强度最大。双掺粉煤灰和石灰粉时，再生细集料混凝土早强增长较快 ，而后期强度则是 随石灰粉 掺 量的增 加是 先增加 后 减小 ，石灰粉 掺 量为4 时 ，再 生细集料 混凝 土 的抗 压 强度 最大 。 关键词 ：粉煤灰 ；石灰粉 ；再生细集料 ；抗压强度 中图分 类号 ：T U5 2 8 0 4 1 文献标志码 ：A 0 前 言 再生细集料混凝土是指将废弃的混凝土块经过破碎、 清洗、分级后，按一定比例与级配混合，部分或全部代替 天然细集料，再加入水泥、石子、水等配制而成的新混凝土。 混凝土强度与水泥石强度、混凝土内部结构、集料 间结合效果以及集料自身强度有关。研究认为【 l _ ，在再生 集料混凝土中掺入矿物掺和料不仅改善其工作性能，也可 以提高耐久性能。再生混凝土强度作为评价再生混凝土的 一 个重要指标，国内外对此的研究较多。李丽生等I ， 1 ：研 究了粉煤灰在再生混凝土中的应用，试验结果表明粉煤灰 代砂率为 1 0 一 2 0 时，可使掺粉煤灰再生混凝土的强度 达到或超过不掺粉煤灰的再生混凝土相同强度，增加混凝 土的密实性，改善混凝土性能。李秋义等【4 1 研究了再生细 集料种类和取代量对混凝土强度的影响，结果表明：简单 破碎再生细集料混凝土的强度低于普通混凝土，且随着再 生细集料取代量的增加而降低；颗粒整形再生细集料混凝 土的强度高于普通混凝土，且随着再生细集料取代量的增 加而提高。 以上研究主要是对再生粗集料混凝土的研究，并且很 少采用双掺矿物掺合料的形式。对此，我们设计单掺粉煤 灰和双掺粉煤灰一 石灰粉两种工况，对再生细集料混凝土试 块的抗压强度进行研究。 1 试 验 1 1 原材料 水泥：P 0 4 2 5海螺牌水泥；粉煤灰： 级粉煤灰 ， 4 5 m筛的筛余为 1 4 8 ，需水量比为9 8 6 ，烧失量为 5 7 9 ，化学成分见表 1 ；粗集料：连续级配辉绿岩碎石， 粒径为 5 2 0 m m；细集料：全部采用再生细集料，连续级 配集料 ( 粒径范围在0 1 5 0 4 5 m m)； 水：饮用水。 表 l 粉煤灰的化学成分 化学成分S i 0 2 A 1 2 03 F e O 2 C a O Mg O S O 3 K2 0 N a 2 0 百分含量5 6 7 2 8 9 6 4 2 1 9 3 0 4 5 0 5 9 1 7 3 0 4 8 1 2 试验配合比 由于现行规范还未给出再生混凝土的配合比设计，本 次试验参照J G J 5 5 2 0 1 I 普通混凝土配合比 设计规程进 行配合比设计。本试验的细集料全部采用再生细集料，试 验分单掺粉煤灰及双掺粉煤灰和石灰粉两种工况进行。工 况一：单掺粉煤灰，粉煤灰等量取代水泥用量按 0 、2 0 、 4 0 和 6 0 计算；工况二：双掺粉煤灰和石灰粉，以粉 煤灰与水泥的质量比2： 8 作为基准配比，在此基础上石 灰粉等质量取代粉煤灰，取代比率分别为 0 、1 0 、2 0 和3 0 ，配合比见表 2 。 3 2 0 1 4 粉煤灰 5 农 2 再生细集料混凝土配合比 k g m 1 - 3 试验方法 混凝土抗压强度试验采用 1 0 0 m m1 0 0 m m1 0 0 m m 立方体试件，试件成型后在标准养护箱中养护至规定龄期， 分别于3 d 、7 d 、2 8 d养护龄期时从每组 9 个试块中取 3 块，在 WA W一 1 0 0 0 c型微机控制电液伺服万能试验机上 测定其强度，控制加荷速率为0 5 k N s ，直至试件破坏读 取并记录压力峰值。 2 试验结果及分析 2 1 单掺粉煤灰对再生细集料混凝土强度影响 依照试验预定方案，粉煤灰等量取代水泥用量分别为 0 、2 0 、4 0 和 6 0 ，养护 3 d 、7 d和 2 8 d龄期的再 生细集料混凝土抗压强度试验值见表 3 。 表3 再生细集料混凝土抗压强度试验值 M P a 从表 3 可以看出，粉煤灰掺量对再生细集料混凝土的 抗压强度有一定的影响。随着粉煤灰取代水泥量的增加， 再生细集料混凝土 3 d的抗压强度下降迅速。根据 7 d强 度数据可以看出，粉煤灰对其抗压数据降低的影响在降低， 与 3 d强度相比下降趋势明显好转。随着粉煤灰掺量的 增加，再生细集料混凝土2 8 d的抗压强度出现先增加后减 6 C0AL AsH 3 201 4 小的情况，适当的粉煤灰掺量可以有效提高再生细集料混 凝土2 8 d 龄期的抗压强度。此外，从表 3中还可以看出， 同一粉煤灰掺量的再生细集料混凝土强度随着龄期的增长 而增大。 2 2 双掺粉煤灰和石灰粉对再生细集料混凝土强度 的影响 依照试验预定方案，以粉煤灰与水泥的质量比2 ： 8作 为基准配比，石灰粉等质量取代粉煤灰掺入，取代比率分 别为0 、1 0 、2 0 和 3 0 ，养护 3 d 、7 d和2 8 d 龄期的 再生细集料混凝土的抗压强度试验值见表 4 。 表 4 再生细集料混凝土抗压强度试验值 MP a 从表 4 可以看出，石灰粉等量取代部分粉煤灰对再生 细集料混凝土抗压强度有一定的影响。粉煤灰和石灰粉双 掺的再生细集料混凝土 3 d的抗压强度与单掺粉煤灰混凝 土的抗压强度相比均有提高，其中石灰粉掺量为4 时强 度最大。7 d与 2 8 d 强度数据可以看出，随着石灰粉取代 率的增大，再生细集料混凝土的抗压强度均出现了先增长 后减小的趋势。其中7 d 强度峰值出现在掺量为 4 的情 况为 2 6 4 M P a ，而从 2 8 d强度曲线来看，石灰粉掺量为 2 、4 、6 的再生细集料混凝土的强度分别为3 7 7 M P a 、 3 7 6 M P a以及 2 8 8 M P a ，与单掺粉煤灰的再生细集料混凝 土强度 3 7 4 M P a 相比，分别增加了0 3 MP a 、0 2 M P a 和 减少了8 6 M P a 。可见，适量添加石灰粉能提高粉煤灰再 生细集料混凝土的抗压强度，而这种作用在早期更为显著。 3 结 论 ( 1 ) 单掺粉煤灰明显降低了再生细集料混凝土的早期 ( 下转第 9页)