2022年再生骨料混凝土的力學(xué)性能及其影響因素

1、目錄0 前言21.再生混凝土的力學(xué)性能21.1再生混凝土的力學(xué)性能綜述21.2再生混凝土力學(xué)性能變化及原因31.3再生混凝土力學(xué)性能變化的微觀解釋52.再生骨料混凝土力學(xué)性能的影響因素62.1再生混凝土力學(xué)性能影響因素綜述62.2各因素的具體影響及原因6 再生骨料的來源和自身特性的影響62.2.2 配合比的影響7礦物摻合料的影響112.2.4 養(yǎng)護(hù)條件和齡期的影響123.再生混凝土的強(qiáng)化措施133.1 再生骨料的強(qiáng)化133.2改良施工工藝和流程143.3 添加減水劑，降低水灰比14結(jié)論14參考文獻(xiàn)15再生骨料混凝土力學(xué)性能及其影響因素摘要 目前對再生混凝土力學(xué)性能的試驗(yàn)研究已取得了一些成果。本

2、文在閱讀大量文獻(xiàn)的根底上，對再生骨料混凝土的力學(xué)性能及其影響因素進(jìn)展了歸納概述，并針對影響因素總結(jié)了再生混凝土的強(qiáng)化措施。關(guān)鍵詞 再生混凝土 力學(xué)性能 強(qiáng)化0 前言 再生骨料混凝土recycled aggregate concrete，簡稱RAC是指廢棄混凝土塊經(jīng)過破碎，清洗，分級后,按一定比例與級配混合，制成粗細(xì)骨料,局部或全部代替砂石等天然骨料主要是粗骨料配制成的混凝土。近年來，由于建筑垃圾的環(huán)境問題和混凝土原材料的資源問題日益突出，利用廢棄混凝土進(jìn)展再生混凝土開發(fā)和研究的課題受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視。本文根據(jù)已有研究成果，對再生骨料混凝土的力學(xué)性能進(jìn)展了歸納概述，包括1,2混凝土的立方體

3、抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、折拉比、拉壓比、應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、峰值應(yīng)變、彈性模量、泊松比等力學(xué)性能指標(biāo)。并且探究了再生混凝土力學(xué)性能的影響因素，包括再生骨料的來源和自身特性的影響，配合比的影響，以及養(yǎng)護(hù)條件和齡期的影響。最后，針對影響因素，從再生骨料的強(qiáng)化，改良骨料破碎工藝和施工流程，添加高效減水劑以降低水灰比三個方面，提出了再生骨料混凝土的強(qiáng)化措施。1.再生混凝土的力學(xué)性能1.1再生混凝土的力學(xué)性能綜述再生骨料混凝土的力學(xué)性能包括：立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度，抗折強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度。此外，與力學(xué)性能相關(guān)的參量還有：混凝土的折拉比，拉壓比、應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、峰值應(yīng)變，彈性模量，泊

4、松比2。 同水灰比試驗(yàn)條件下，再生骨料混凝土的28天立方體抗壓強(qiáng)度和軸心抗壓強(qiáng)度繞普通混凝土強(qiáng)度值有上下波動，再生骨料取代率為60%時，兩者降低；抗折強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度較普通混凝土低。與普通混凝土相比，再生混凝土的折壓比增大，拉壓比差異不大，脆性減小，延展性增加，峰值應(yīng)變增大，彈性模量小，泊松比根本不變。1另外需要指出的是，普通混凝土和再生骨料混凝土的受力破壞方式也有不同，普通混凝土的破壞出現(xiàn)在界面粘結(jié)處；而再生混凝土不但有界面破壞，還有粗骨料的破壞。1.2再生混凝土力學(xué)性能變化及原因下面對各個力學(xué)性能指標(biāo)逐一分析，主要從宏觀方面對其變化做出解釋。試驗(yàn)條件有兩類，一類在一樣配合比條件下測定并比

5、擬再生混凝土和普通混凝土力學(xué)性能；另一類試驗(yàn)在到達(dá)一樣坍落度條件下測定并比擬再生混凝土和普通混凝土力學(xué)性能。兩類試驗(yàn)結(jié)果略有不同。1立方體抗壓強(qiáng)度fcu再生粗骨料取代率對混凝土的抗壓強(qiáng)度的影響與骨料取代率密切相關(guān)，同水灰比時，隨再生粗骨料取代率的增加，大致圍繞普通混凝土立方體抗壓強(qiáng)度上下波動。當(dāng)再生粗骨料取代率較少時，混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度較普通混凝土有所增加，但是當(dāng)再生粗骨料取代率為60%時，再生混凝土的強(qiáng)度那么有所降低。其主要原因是當(dāng)再生粗骨料取代率較少時，再生骨料對強(qiáng)度的有利因素起主導(dǎo)作用。再生粗骨料吸收了局部水分，使得實(shí)際水灰比降低，導(dǎo)致混凝土立方體抗壓強(qiáng)度增加，而再生粗骨料取代率較大

6、時，雖然實(shí)際水灰比擬低，但是此時再生骨料自身強(qiáng)度低和多孔等不利因素的影響逐漸增大，導(dǎo)致再生混凝土的抗壓強(qiáng)度降低。2軸心抗壓強(qiáng)度fc和fc/fcu值再生骨料混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度和立方體抗壓強(qiáng)度規(guī)律類似，繞普通混凝土有波動。但是當(dāng)再生粗骨料取代率為60%時，再生混凝土的強(qiáng)度有所降低。2再生混凝土軸心抗壓強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的比值fc/fcu高于普通混凝土。這主要是因?yàn)樵偕炷炼嗫?，材質(zhì)疏脆，在軸向荷載的作用下，再生混凝土立方體試件橫向約束作用比普通混凝土弱，導(dǎo)致再生混凝土立方體抗壓強(qiáng)度與軸心強(qiáng)度相比增加不多，因此表現(xiàn)為再生混凝土的值較普通混凝土fc/fcu增加33劈裂抗拉強(qiáng)度與拉壓比再生骨料混凝

7、土的劈裂抗拉強(qiáng)度較普通混凝土低。拉壓比反映混凝土脆性，拉壓比脆性越大,混凝土的脆性越低，延展性越好。水灰比一樣的試驗(yàn)條件下，再生混凝土的拉壓比擬普通混凝土差異不大；坍落度一樣條件下拉壓比那么略有升高。對于普通混凝土，劈裂抗拉強(qiáng)度ft,s與抗壓強(qiáng)度fcu之間的關(guān)系一般取為ft,s= 0.19fcu3/4 ；對再生混凝土，配合比一樣的試驗(yàn)條件下，劈裂抗拉強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系不完全吻合3，實(shí)際劈裂抗拉強(qiáng)度小于理論值，上關(guān)系式應(yīng)進(jìn)一步修正；坍落度一樣條件下，劈裂抗拉強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系那么根本成立4。4抗折強(qiáng)度與折壓比再生混凝土的抗折強(qiáng)度較普通混凝土并不嚴(yán)格增加或者降低，繞普通混凝土試驗(yàn)值

8、有波動3,4。折壓比反映混凝土脆性，折壓比越大,混凝土的脆性越低，延展性越好。兩種試驗(yàn)條件下，再生混凝土的折壓比都較普通混凝土高。一般認(rèn)為，混凝土的抗折強(qiáng)度 ff與抗壓強(qiáng)度的平方根fcu存在一定的比例關(guān)系ff =0.81fcu 5再生混凝土的抗折強(qiáng)度和立方體抗壓強(qiáng)度根本滿足此關(guān)系式35應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及峰值應(yīng)變試驗(yàn)中，從軸心單軸受壓應(yīng)力應(yīng)變曲線上讀取混凝土的峰值應(yīng)變0.混凝土的峰值應(yīng)變增加,主要原因是再生骨料的彈性模量較低，導(dǎo)致混凝土的變形性能增加，因此峰值應(yīng)變增加。3,46彈性模量混凝土的彈性模量降低，原因主要是再生骨料本身彈性模量較低以及再生混凝土的孔隙率較高。以前研究建立的混凝土抗壓強(qiáng)度和彈

9、性模量的關(guān)系式對再生混凝土都不再成立。7泊松比再生粗骨料對混凝土的泊松比影響不大，再生混凝土的泊松比與普通混凝土根本一樣3,4。1.3再生混凝土力學(xué)性能變化的微觀解釋：在微觀領(lǐng)域，關(guān)于再生混凝土的試驗(yàn)研究還很欠缺，目前研究的重點(diǎn)方向是再生骨料混凝土的界面過渡區(qū)，再生混凝土力學(xué)性能的微觀解釋還有待進(jìn)一步的探索。下列圖1，2分別是普通混凝土和粗骨料取代率為60%時再生混凝土的28d SEM照片圖1 普通混凝土28d的SEM照片6圖2 粗骨料取代率為60%時再生混凝土的28dSEM照片6從圖中觀察到，普通混凝土和完全再生骨料混凝土微觀構(gòu)造的一樣之處在于兩者的界面過渡區(qū)都有氫氧化鈣定向結(jié)晶，主要的水化

10、產(chǎn)物都是水化硅酸鈣，其次是氫氧化鈣和鈣礬石晶體； 不同之處在于再生混凝土的界面過渡區(qū)構(gòu)造沒有普通混凝土密實(shí)，孔縫尺寸相對更大，數(shù)量更多；因?yàn)樵偕炷量紫读芽p多，會給氫氧化鈣和鈣礬石晶體的生長提供一定空間， 所以含有很多結(jié)晶較大的氫氧化鈣和鈣礬石晶體，界面過渡區(qū)構(gòu)造較差,因而再生混凝土強(qiáng)度變低。6,7另外，從普通混凝土和再生混凝土的受荷載破壞形式來看，普通混凝土的破壞幾乎全都出現(xiàn)在水泥和骨料界面處；而再生混凝土不但有界面破壞，還有粗骨料的破壞。對混凝土破壞的微觀方面研究需要進(jìn)一步深入。 2.再生骨料混凝土力學(xué)性能的影響因素2.1再生混凝土力學(xué)性能影響因素綜述對于普通骨料混凝土力學(xué)性能來說,影響

11、因素有很多,包括水泥石的強(qiáng)度，水泥石與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度水灰比和骨料外表狀況，攪拌與振搗效果，養(yǎng)護(hù)條件溫度，濕度，齡期等。對再生骨料混凝土而言，除了考慮影響混凝土強(qiáng)度的一般性因素外，由于再生骨料具有特殊性，可將再生混凝土的力學(xué)性能的主要影響因素概括成以下三個方面：一是再生骨料的來源和自身特性的影響，包括再生骨料的性質(zhì)、強(qiáng)度等級和取材來源；二是再生混凝土配合比的影響，包括再生粗骨料取代率、水灰比；三是礦物摻合料的影響，包括粉煤灰，硅灰，礦渣的影響；四是養(yǎng)護(hù)條件與齡期的影響。 2.2各因素的具體影響及原因 再生骨料的來源和自身特性的影響1再生集料的來源和破碎工藝粗骨料的材料來源，粒徑大小，強(qiáng)度等級，自

12、身特性不同，混凝土的力學(xué)強(qiáng)度也不同。在同一水灰比的條件下，再生骨料原取材混凝土的強(qiáng)度等級越高，再生混凝土各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)越高。選擇再生骨料時，應(yīng)考慮構(gòu)件需要到達(dá)的強(qiáng)度等級，選擇滿足強(qiáng)度的再生骨料。有研究說明，不同等級的混凝土強(qiáng)度相互混合后配出的再生混凝土的抗壓強(qiáng)度將比來源單一的混凝土配出的再生混凝土抗壓強(qiáng)度有明顯的降低,故不宜不同來源的再生骨料摻雜在一起。8破碎工藝直接影響骨料顆粒形狀，進(jìn)而影響骨料和水泥漿的界面粘結(jié)。改良和優(yōu)化破碎工藝，能使生產(chǎn)出的骨料粒形良好，界面粘結(jié)強(qiáng)，強(qiáng)度高。2再生骨料自身特性再生骨料對混凝土的力學(xué)性能的影響分兩個方面。一方面，再生骨料含有一定數(shù)量的硬化水泥砂漿1,骨料自身

13、強(qiáng)度降低，孔隙率高，外表附著大量水泥砂漿，含有較多的有害雜質(zhì)。且在生產(chǎn)過程中, 破碎等機(jī)械外力作用致使再生骨料內(nèi)部產(chǎn)生了一定程度的損傷。在其內(nèi)部殘留一定數(shù)量的缺陷或微裂紋，會減弱骨料和新舊砂漿之間的界面粘結(jié)9，這些都是影響力學(xué)性能的不利因素，會導(dǎo)致強(qiáng)度降低。另一方面，與天然骨料相比,再生骨料與水泥漿的相容性好，彼此存在發(fā)生化學(xué)反響的可能；再生骨料外表粗糙，摩擦大，機(jī)械咬合力大，與水泥石粘結(jié)強(qiáng)度高。由于再生骨料多孔，會吸收一局部水，使實(shí)際水灰比降低；再生骨料與新水泥砂漿之間彈性模量相差較小,有助于改善界面2。這些是影響強(qiáng)度的有利因素。與普通混凝土相比，再生混凝土的各力學(xué)性能有的增長，有的減弱。這

14、是有利和不利因素共同作用，相互抗衡的結(jié)果。如果有利因素對某力學(xué)性能起主導(dǎo)作用，那么該性能增強(qiáng)，反之，假設(shè)不利因素起主導(dǎo)作用，那么該性能減弱。3細(xì)骨料細(xì)骨料要求嚴(yán)格控制其中的泥和泥塊含量，有害雜質(zhì)含量，顆粒形狀和外表特征要盡可能圓滑，級配良好，細(xì)度模數(shù)適當(dāng)。如果采用再生細(xì)骨料，那么再生混凝土的強(qiáng)度降低效果會非常明顯，故一般情況下不用再生細(xì)骨料來配制混凝土。2.2.2 配合比的影響1 再生粗骨料的取代率的影響試驗(yàn)簡介：以往研究再生粗骨料的取代率對再生混凝土力學(xué)性能影響的試驗(yàn)主要有兩類。一類研究的是其他配合比一樣條件下再生粗骨料取代率的影響3；另一類試驗(yàn)研究坍落度一樣的情況下再生粗骨料取代率的影響4

15、。兩類試驗(yàn)都設(shè)置幾組再生混凝土試塊，每組試塊不同的再生粗骨料的摻入量不同，骨料取代率從0到60%, 然后進(jìn)展試塊立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、峰值應(yīng)變和泊松比、彈性模量、劈裂抗拉強(qiáng)度以及抗折強(qiáng)度的測定，將同一強(qiáng)度指標(biāo)試驗(yàn)中各組的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)展比照，結(jié)果列出表格，繪成曲線，總結(jié)規(guī)律，得出再生粗骨料取代率對混凝土立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、峰值應(yīng)變和泊松比、彈性模量、劈裂抗拉強(qiáng)度以及抗折強(qiáng)度的影響。然后將不同力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)展比擬，求拉壓比，折壓比等，代入普通混凝土各指標(biāo)關(guān)系式中，探究這些關(guān)系是否適用于再生混凝土。試驗(yàn)結(jié)果及分析：試驗(yàn)結(jié)果說明, 再生粗骨料取代率對各性能指標(biāo)均有影響, 但影響程度不同

16、。同時發(fā)現(xiàn), 除劈裂抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度外, 普通混凝土各根本力學(xué)性能指標(biāo)間的關(guān)系不適用再生骨料混凝土4。1 立方體抗壓強(qiáng)度隨著再生粗骨料取代率的增加，混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度降低, 在各組一樣坍落度試驗(yàn)條件下測出的立方體抗壓強(qiáng)度的降低程度比一樣配合比條件下的試驗(yàn)結(jié)果大?；炷量箟簭?qiáng)度降低的原因除了再生骨料自身強(qiáng)度低和多孔等因素外, 一樣坍落度試驗(yàn)條件下降低幅度較一樣配合比條件下更大。原因是一樣配合比時， 再生混凝土和普通混凝土加水量相等，再生混凝土因吸水率高，減小了實(shí)際水灰比，這對強(qiáng)度有利，能局部抵消再生骨料強(qiáng)度低等不利因素導(dǎo)致的強(qiáng)度下降。而在一樣坍落度的條件下， 再生混凝土要到達(dá)和混凝土一樣的

17、坍落度，本身用水量需增加，有效水灰比增加,不能發(fā)揮再生骨料吸水增加強(qiáng)度的效應(yīng)，因此一樣坍落度試驗(yàn)條件下抗壓強(qiáng)度較一樣配合比條件下進(jìn)一步降低。2軸心抗壓強(qiáng)度隨再生再生粗骨料取代率的增加，混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度降低， 但是與立方體抗壓強(qiáng)度相比，降低幅度小。再生混凝土的fc/fcu值高于普通混凝土, 而且隨著再生粗骨料取代率增加而增加。原因是再生混凝土材疏質(zhì)脆, 在軸向荷載的作用下, 再生混凝土立方體試件橫向約束作用較普通混凝土弱,環(huán)箍效應(yīng)弱， 而立方體試件比棱柱體試件受環(huán)箍效應(yīng)影響更大，導(dǎo)致再生混凝土立方體抗壓強(qiáng)度與軸心強(qiáng)度相比增加不多, 因此再生混凝土的 fc/fcu值比普通混凝土大。3,4 表

18、1 混凝土的抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)條件一樣配合比3一樣坍落度4編號fcufcfc/fcufcufcfc/fcuRC-036.827.60.7531.223.40.75RC-3037.229.40.793124.40.79RC-5037.830.60.8129.323.40.8RC-7036.730.20.8228.4230.81RC-6035.229.60.8427.222.60.833 劈裂抗拉強(qiáng)度與拉壓比隨著再生粗骨料取代率的增加, 劈裂抗拉強(qiáng)度降低，拉壓比稍降低，但變化不明顯。對于普通混凝土, 劈裂抗拉強(qiáng)度( ft,s) 與抗壓強(qiáng)度( fcu) 之間的關(guān)系對再生混凝土依然適用，可以用來描述再生混凝

19、土劈裂抗拉強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系。表2 混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)條件一樣配合比3一樣坍落度4編號ft,sft,s/fcuft,sft,s/fcuRC-02.861/12.92.421/12.9RC-302.821/8.42.51/12.4RC-502.861/8.22.411/12.2RC-702.741/8.42.351/12.1RC-602.681/8.12.311/11.84 抗折強(qiáng)度隨著再生粗骨料取代率的增加, 抗折強(qiáng)度不嚴(yán)格增加或降低。但再生混凝土的折壓比擬普通混凝土高，且該值隨著再生骨料取代率的增加而增加；。原因是再生骨料混凝土環(huán)箍效應(yīng)減弱，立方體抗壓強(qiáng)度下降幅度較抗折強(qiáng)度受影

20、響大，故下降幅度較抗折強(qiáng)度大，折拉比提高10?；炷恋目拐蹚?qiáng)度 ff與抗壓強(qiáng)度的平方根 fcu存在一定的比例關(guān)系，再生混凝土抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度根本也滿足比例關(guān)系。表3 混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)條件一樣配合比3一樣坍落度4編號ffff/fcuffff/fcuRC-04.961/7.424.561/6.84RC-305.031/7.394.551/6.82RC-505.221/7.234.351/6.74RC-705.121/7.174.361/6.52RC-604.941/7.154.241/6.415 應(yīng)力-應(yīng)變曲線和峰值應(yīng)變RAC 單軸受壓時的應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖 3由圖 3 可知，RAC與普通

21、混凝土的單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線趨勢根本一致。 隨著再生骨料取代量的增加，RAC 的峰值應(yīng)力減小，說明抗壓破壞強(qiáng)度極限減??；峰頂位置推后，說明峰值應(yīng)變增大；應(yīng)力應(yīng)變曲線的下降段逐漸變緩， 說明再生骨料取代量的增加對提高 RAC 的延展性有利5。63原因如下：隨著再生骨料取代率的增加，再生混凝土強(qiáng)度降低，故強(qiáng)度極限小，表現(xiàn)為峰值應(yīng)力降低；隨骨料取代率增加，再生混凝土彈性模量變小，故曲線下降趨勢變緩，變形性能增加，故峰值應(yīng)變增加； 6 彈性模量隨著再生粗骨料取代率的增加, 混凝土的彈性模量降低。原因是再生骨料本身彈性模量較低以及再生混凝土的孔隙率較高。再生骨料越多，混凝土整體彈性模量就越低。7 泊松

22、比再生粗骨料取代率對混凝土的泊松比影響不大, 再生混凝土的泊松比與普通混凝土根本一樣。2 水灰比的影響水灰比對再生混凝土的強(qiáng)度影響很大。隨著水灰比增加，再生混凝土的抗壓，抗拉，抗折強(qiáng)度，彈性模量都將降低。研究說明：再生混凝土抗壓強(qiáng)度隨水灰比的增加幾乎呈線性降低。 水灰比對再生混凝土的強(qiáng)度與彈性模量影響較大,當(dāng)水灰比降低時,再生混凝土的抗壓強(qiáng)度和抗壓彈性模量都會增加,強(qiáng)度的增長率大于彈性模量。這為高強(qiáng)度、低脆性混凝土的開發(fā)提供了思路1。礦物摻合料的影響1硅粉作用:當(dāng)硅粉與高效減水劑配合使用時，硅粉能提高水泥水化度，并和水化產(chǎn)物Ca(OH)2反響生成水化硅酸鈣凝膠，填充水泥顆粒間的空隙，改善界面構(gòu)

23、造及粘結(jié)力，形成密實(shí)構(gòu)造，從而顯著提高混凝土強(qiáng)度。2粉煤灰作用:粉煤灰起到普通礦物減水劑的作用11,12。粉煤灰降低了水灰比，但是粉煤灰單摻時再生骨料混凝土的強(qiáng)度和彈性模量會有所降低。再生骨料混凝土強(qiáng)度和彈性模量隨粉煤灰摻量的增大而降低,早期的下降趨勢明顯，3天-28天內(nèi)強(qiáng)度有較大幅度增長，但最終的抗壓強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和彈性模量仍然有所降低,抗折強(qiáng)度降幅最大,說明粉煤灰對再生骨料混凝土抗折強(qiáng)度的影響比對其它力學(xué)性能的影響更加顯著。這是由于級粉煤灰的活性較低,參與水化反響的時間較晚,因此其早期強(qiáng)度較低,彈性模量也較小，后期強(qiáng)度隨著水化反響的進(jìn)展而增長，但總體強(qiáng)度仍然低于不加混凝土。3多種

24、摻合料共同作用：在再生混凝土中添加粉煤灰、礦渣及硅灰等多種礦物摻合料,可以充分利用各種礦物的優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，使水泥充分水化, 減小再生混凝土的孔徑大小和孔隙率, 改善再生混凝土的界面過渡區(qū), 從而使再生混凝土的強(qiáng)度到達(dá)較高的等級11,12。粉煤灰與硅灰雙摻：粉煤灰與硅灰雙摻，粉煤灰減水作用比硅灰好，而硅灰早期活性高，彌補(bǔ)了粉煤灰因早期活性低造成混凝土早期強(qiáng)度低的缺點(diǎn)。粉煤灰與礦渣雙摻：又如粉煤灰與礦渣雙摻的再生混凝土，其56天抗壓強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度和彈性模量均都優(yōu)于粉煤灰單摻,尤其是早期強(qiáng)度;礦渣的摻入能顯著提高再生骨料混凝土的劈拉強(qiáng)度,但礦渣摻量過高時,其后期強(qiáng)度增長幅度較小。當(dāng)粉煤灰與礦渣

25、兩者摻入比例不同時,其強(qiáng)度與彈性模量顯著不同,兩者之間存在一個最優(yōu)的組合比例;在該組合比例下，再生混凝土的56d抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和彈性模量都是最高的。主要原因是當(dāng)粉煤灰和礦渣以適宜的比例和摻量摻入再生骨料混凝土中時,能充分利用水泥熟料、粉煤灰和礦渣的不同粒徑、不同形態(tài)、不同活性而進(jìn)展合理而有效的搭配,使得礦渣和粉煤灰的形態(tài)效應(yīng)、活性效應(yīng)和微集料填充效應(yīng)(即潤滑、膠凝、細(xì)化孔隙作用)相互補(bǔ)充,產(chǎn)生疊加效應(yīng),最終得到比單摻粉煤灰性能更加優(yōu)越的再生骨料混凝土11,12。2.2.4 養(yǎng)護(hù)條件和齡期的影響再生骨料混凝土的強(qiáng)度隨齡期的增長而增加。RAC的折壓比和拉壓比均隨著齡期的增加而減小,這說明養(yǎng)護(hù)齡

26、期越久,RAC的脆性越高。養(yǎng)護(hù)條件主要包括溫度和濕度的控制，養(yǎng)護(hù)條件較好的再生混凝土強(qiáng)度高。3.再生混凝土的強(qiáng)化措施對一般混凝土而言，提高強(qiáng)度的途徑有以下四個方面：一是從混凝土原材料與配合比出發(fā),采用高效減水劑,降低水灰比;二是選用優(yōu)質(zhì)骨料;三是采用高強(qiáng)度水泥并適當(dāng)增大水泥用量,提高水泥漿膠結(jié)作用;四是摻用高活性超細(xì)礦物質(zhì)摻合料,減少水泥漿中孔隙,改善混凝土強(qiáng)度和耐久性1。根據(jù)再生骨料強(qiáng)度的影響因素的特性，可以從以下幾個方面著手提高再生混凝土的強(qiáng)度。3.1 再生骨料的強(qiáng)化1用化學(xué)漿液浸泡再生骨料 已有研究8,13,14說明，摻入高活性微細(xì)礦物質(zhì)的水泥漿液能夠填充再生骨料的孔隙或粘合裂紋,降低孔

27、隙率,提高再生骨料的強(qiáng)度。外摻的超細(xì)礦物有礦粉、硅藻土、硅粉、粉煤灰、Kim粉等。用外摻礦物和水泥漿組成的化學(xué)漿液對再生骨料進(jìn)展浸泡、瀝干和枯燥等處理,來到達(dá)強(qiáng)化再生骨料的目的。強(qiáng)化原因：一，純水泥漿本身具有填充效果，水化產(chǎn)物3CaO·2SiO2·3H2O,Ca(OH)2等能再生填充孔隙和裂紋，有利于提高強(qiáng)度。二，在純水泥漿中添加高活性微細(xì)礦物，能發(fā)揮其微集料作用，礦物細(xì)顆粒進(jìn)一步填充水泥顆粒間隙，使水泥石具有致密的構(gòu)造；三，利用高活性礦物的水化反響，促進(jìn)水泥的水化程度，減小了再生骨料在破碎過程中產(chǎn)生的細(xì)石粉粒等雜質(zhì)，生成凝膠性水化產(chǎn)物，增強(qiáng)水泥與骨料之間界面粘結(jié)。這三方面

28、的因素共同作用，提高了再生混凝土的強(qiáng)度13。 2添加礦物摻合料當(dāng)粉煤灰，礦渣，硅灰等摻合料以適宜的比例和摻量摻入再生骨料混凝土中時,能充分利用水泥熟料、粉煤灰和礦渣的不同粒徑、不同形態(tài)、不同活性而進(jìn)展合理而有效的搭配,使得礦渣和粉煤灰的形態(tài)效應(yīng)、活性效應(yīng)和微集料填充效應(yīng)(即潤滑、膠凝、細(xì)化孔隙作用)相互補(bǔ)充,產(chǎn)生疊加效應(yīng),最終得到性能優(yōu)越的再生骨料混凝土8。3添加纖維已有試驗(yàn)對添加聚丙烯纖維的再生混凝土力學(xué)性能進(jìn)展了研究。聚丙烯纖維在混凝土的作用有提高混凝土的抗拉強(qiáng)度；阻止微裂縫的擴(kuò)展；降低應(yīng)力集中程度;提高變形能力15。將其摻入到再生混凝土中,強(qiáng)化改性效果比擬天然骨料混凝土更為明顯。3.2改

29、良施工工藝和流程當(dāng)前我國常用的簡單破碎工藝生產(chǎn)的再生骨料一般外表附著30%左右的廢舊水泥砂漿,密度低、吸水率大、空隙率及含泥量較高16,導(dǎo)致再生混凝土強(qiáng)度低、收縮和徐變大、耐久性較差 17 為了進(jìn)為了提高再生骨料混凝土的力學(xué)性能，在再生骨料原有簡單破碎的工藝根底上進(jìn)展改良,參加機(jī)械磨損干拌和水沖洗兩道流程，改良工藝后生產(chǎn)的再生骨料附著的廢舊水泥砂漿較少,其孔隙率降低,粒形較好,增加了再生骨料與水泥漿的粘結(jié)性能，因此各項(xiàng)力學(xué)性能較簡單破碎得到的再生骨料有顯著提高18。 3.3 添加減水劑，降低水灰比減水劑的使用效果:在維持拌合物流動性和水泥用量不變的條件下，減少用水量，降低水灰比，提高再生混凝土

30、的強(qiáng)度。顯著改善混凝土的孔構(gòu)造，提高密實(shí)度，從而提高強(qiáng)度。結(jié)論(1) 與普通混凝土相比，再生混凝土立方體抗壓強(qiáng)度繞普通混凝土值波動，總體隨骨料取代率呈降低趨勢；軸心抗壓強(qiáng)度升高、抗折強(qiáng)度繞普通混凝土值波動、劈裂抗拉強(qiáng)度降低、折壓比升高、拉壓比變化不大、變形能力增強(qiáng)、峰值應(yīng)變增加、彈性模量降低、泊松比變化不大。(2) 再生混凝土力學(xué)性能的影響因素包括再生骨料的來源和自身特性的影響，配合比的影響，以及養(yǎng)護(hù)條件和齡期的影響。(3) 可以通過改良骨料破碎工藝和施工流程，添加高效減水劑，降低水灰比三個方面進(jìn)展再生骨料混凝土的強(qiáng)化。參考文獻(xiàn)：1 邢鋒,馮乃謙,丁建彤.再生骨料混凝土. 混凝土與水泥制品1999(2):6-82 劉亞萍,陳忠范.再生混凝土的根本力學(xué)性能和應(yīng)用研究.混凝土.2021(12):43-453 徐 蔚.再生粗骨料取代率對混凝土根本性能的影響.混凝土.2006(9):45-474 胡敏萍. 不同取代率再生粗骨料混凝土的力學(xué)性能. 混凝土.2007(2).52-545 Mehta P K, Monteiro P J M. Concrete: Microstructure, Properties, and Materials (Third Edition) M.New York:McGraw-Hill, 2006. 6劉數(shù)華.再生