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再生骨料透水混凝土的研究进展

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凝土表面比较粗糙、棱角很多,增加了集料与水泥浆的粘结性、再生骨料透水混凝土的多孔效应和高含水量(4.23%),从而使养护更充分,更有利于提高再生骨料透水混凝土的后期强度。

图3-1 水灰比对强度的影响

孟宏瑞[8]和孙家英[9]在试验中研究了骨料粒径为4.75-9.5时,水灰比对28天抗压强度的影响。结果表明,再生骨料透水混凝土的抗压强度随水灰比从0.25增加到0.35先增大后减小。霍亮[10]用0.25水灰比配制的再生骨料混凝土28天抗压强度达到35mpa。分析原因:当水灰比过高时,浆液流动性增大,集料间浆液厚度减小,再生骨料透水混凝土的粘结力降低,从而导致透水混凝土的强度有所降低。当水灰比过低时,压实度不够,装模困难。配制透水混凝土时,应根据材料组成和基本性能要求确定最佳水灰比。

王传奇[11]的研究表明,如图3-2所示,当再生骨料取代率为0.5,4.75-9.5的骨料粒径,当水灰比为0.28-0.34时,抗压强度随着水灰比的增加而不断变大。其中,在水灰比为0.31-0.34时,强度增长最快;水灰比在0.34-0.37时,强度呈下降趋势。水灰比为0.34时,抗压强度最高,为6.0Mpa。这与普通混凝土基本相同。

图3-2水灰比对强度的影响

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杜晓青[12]的研究表明,如图3-3所示,当骨料粒径为4.75-9.5时,水灰比的研究范围为0.24-0.36,得到水灰比由0.25提高到0.30时,抗压强度提高了51.3%以上,当水灰比由0.30增加到0.35时,抗压强度降低了7.2%,抗压强度受水灰比的影响很小。可见,水灰比相对较低时对强度的显著影响。

图3-3 水灰比对强度的影响

李政[13]的研究表明,如图3-4所示,骨料粒径为4.75-9.5,降低水灰比会增加再生骨料渗透性混凝土的抗折和抗压强度,对28d成型混凝土的影响最大。 当水灰比为0.25时,透水混凝土的抗压和抗折强度最高,力学性能最佳。

图3-5 不同水灰比与抗折强度变化曲线图

薛如政[14]的研究表明,水灰比是影响再生骨料透水混凝土强度和渗透性的主要因素。由于透水混凝土的特殊性,水灰比不宜过大或过小。文献中透水混凝土

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的水灰比主要在0.25-0.45之间。根据大量试验,当水胶比小于0.3时,集料在搅拌过程中表面极为干燥和坚硬,并且可加工性非常差,因此几乎不可能将其装入到模具中。当水灰比调整为0.38,掺入16~19mm粒径的粗骨料时,离析现象尤为严重。三种水胶比和三种不同粒径下的实际孔隙度、透水性和28d抗压强度见表3-6。在相同的骨料粒径和灰分比下,水灰比为0.34时,再生骨料透水混凝土具有最高的强度、最大的渗透系数和最佳的性能指标。

表3-6 骨灰比3.5下透水系数和28d强度

结合上述学者的研究表明,在骨料粒径为4,75-9,5,再生透水骨料混凝土的水灰比约为0,3时,再生骨料的取代率为50%,再生透水骨料的抗压强度最高,再生透水骨料混凝土的抗压强度受骨料周围水泥浆体厚度影响很大。当再生骨料的强度降低时,再生骨料透水混凝土的主要强度取决于水泥石的强度。当要配置的再生骨料透水混凝土的强度超过30mpa时,强度的影响因素主要取决于再生骨料的强度,但是当浆体的填充率比较大时,倾向于浆体的强度,也就是,此时,再生骨料透水混凝土抗压强度与水灰比的相关性相对比较高。因此,配制透水混凝土时,应根据材料组成以及性能要求确定最佳水灰比。 3.1.2 再生骨料掺入量对再生骨料透水混凝土的力学性能影响

根据陈春[15]的研究,如图3-7所示,在0.4的水灰比、5-10mm的骨料粒径,再生骨料的掺入将降低再生骨料透水混凝土的抗折抗压性能。主要取决于再生骨料本身的抗折和抗压强度以及压碎指数。再生骨料的指示还附着砂浆,降低了水泥与再生骨料之间的粘附力,使再生骨料透水混凝土与水泥浆之间的界面变弱,从而影响再生骨料透水混凝土强度,且掺入量越大,对强度的影响越明显。

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图3-7 再生骨料掺入量对强度的影响

孙阳阳[16]等研究表明,如图3-8所示,再生骨料用量对再生骨料透水混凝土3d、7d、28d强度的影响是不同的。再生骨料达到一定限度后,再生骨料透水混凝土强度随再生骨料用量的增加而降低。由于再生骨料中存在大量的微裂缝,以至于掺入再生骨料后强度较低。在早期,由于水泥水化作用,再生骨料用量对再生骨料透水性混凝土力学性能的影响小于后期。

图3-8 再生骨料掺量对抗压强度的影响

根据罗志武[17]的研究,在0.3水灰比、5-10 mm骨料粒度条件下,标准养护条件下,养护28d后测量抗压强度,再生骨料透水混凝土在不同再生骨料取代率下的抗压强度如图3-9所示,随着再生骨料用量从0%增加到60%,再生透水骨料混凝土的强度慢慢提高。当再生骨料取代率为60%时强度最高,之后,强度下降更为明显。二次破碎混凝土表面较粗糙,不同形状与水泥的界面较牢固,取代率小于60%,强度逐渐提高。再生骨料取代率大于60%以上后,由于再生骨料的自身强度不高,导致再生骨料透水混凝土的强度低,再生骨料的强度影响因素大于界面结合强度的影响因素。

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图3-9 再生骨料掺量对强度的影响

结合上述学者的研究表明,再生骨料透水混凝土的强度随着再生骨料取代的增加减小,主要原因是由于再生骨料本身的压碎指标低,再生骨料表面有大量的砂浆,导致水泥浆体与再生骨料结合的界面不够牢固,从而导致再生骨料透水混凝土的强度低,但是较小的再生骨料取代率对强度影响较小,基本确定在20%-30%左右。但是,再生骨料透水混凝土的强度还受再生骨料粒径的影响,再生骨料粒径越大,相同水胶比和再生骨料含量的再生骨料透水混凝土抗压强度越低。主要原因是集料颗粒尺寸较大,集料与集料、集料与水泥浆体之间接触的面积越大,结合的界面更加牢固。填充更加密实,但是在强度提升的同时,再生骨料透水混凝土的透水性能会有一定的影响。

3.1.3 矿物掺合料对其再生骨料透水混凝土的基本力学性能的影响

姚志斌[18]的研究表明,如图3-10在水灰比一定,骨料粒径为5-10mm,再生骨料取代率为50%时,随着粉煤灰掺量由0%逐渐增加到15%,再生骨料透水混凝土的粉煤灰用量由0%增加到10%,强度也是逐渐增大的。随着粉煤灰含量的增加,强度是逐渐减小的,根据实验可知,粉煤灰掺量在10%时,对应的再生骨料透水混凝土强度最大。

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再生骨料透水混凝土的研究进展

凝土表面比较粗糙、棱角很多,增加了集料与水泥浆的粘结性、再生骨料透水混凝土的多孔效应和高含水量(4.23%),从而使养护更充分,更有利于提高再生骨料透水混凝土的后期强度。图3-1水灰比对强度的影响孟宏瑞[8]和孙家英[9]在试验中研究了骨料粒径为4.75-9.5时,水灰比对28天抗压强度的影响。结果表明,再生骨料透水混凝土的
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