再生大骨料自密實混凝土梁表觀裂縫開展淺析

單云寧

摘要：通過對1#、2#、3#三根梁的受彎時的裂縫開展情況進(jìn)行實驗研究，分析了再生大骨料自密實混凝土梁裂縫開展的趨勢以及規(guī)律。研究結(jié)果表明，再生大骨料自密實混凝土梁的裂縫開展相對于普通再生混凝土梁來說，普遍具有不確定性和不連續(xù)性，不確定性指裂縫的局部走向往往不可預(yù)測，隨著毛石取代率增加，不確定性增強；不連續(xù)性指裂縫在其開展方向上不總是連續(xù)的，隨著毛石取代率增加，不連續(xù)性增強。

Abstract： Through the experimental study of crack developing when three beams named 1#，2# and 3# are bended， the tendency and law of crack developing have been analyzed. The result of research shows that compare with the normal recycled aggregate concrete， the big recycled aggregate filled concrete have some uncertainty and discontinuity in crack developing， the uncertainty means that the local route of crack are always unpredictable， and with the increase of rubble， uncertainty of crack developing become stronger； the discontinuity means that it is not always continuous in the direction of crack developing， and with the increase of rubble， discontinuity of crack developing become stronger.

關(guān)鍵詞：再生大骨料；自密實混凝土；梁；裂縫

Key words： big recycled aggregate；self-compacting concrete；beam；crack

中圖分類號：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）30-0122-02

0 引言

再生大骨料自密實混凝土是近年來發(fā)展的一種新型環(huán)保材料，其主要以粒徑80-150mm的廢棄混凝土、廢棄毛石為再生大骨料，很好地解決了以廢棄混凝土為主的建筑垃圾的再利用問題，同時也減少了混凝土破碎過程中帶來的巨大能量消耗。目前，我國對于再生大骨料自密實混凝土的研究尚處于起步階段，李靜、王林富、姜琳、王海超等人[1-4]已經(jīng)對再生大骨料自密實混凝土的基本力學(xué)性能做了初步的研究，但再生大骨料自密實混凝土梁的裂縫開展還需一定的總結(jié)和研究。

因此，本文通過對實際實驗中梁裂縫開展情況的觀察，對不同毛石取代率裂縫開展的規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)和歸納，并和普通再生混凝土梁進(jìn)行了水平對比分析，得到了再生大骨料自密實混凝土裂縫開展普遍具有不確定性和不連續(xù)性的結(jié)論。

1 實驗設(shè)計

1.1 實驗材料

水泥：山東山水牌P﹒O42.5；粉煤灰：II級；石子：粒徑5-35mm；砂：Mx=2.9；減水劑：聚羧酸減水劑（減水效率約18%）；鋼筋：HRB400； 大骨料：青島市黃島區(qū)辛安村拆遷工程廢棄混凝土、廢棄毛石。

1.2 配合比

自密實混凝土設(shè)計強度為C20，擴展度（60±5cm），V型漏斗實驗下落時間8s，廢棄混凝土強度約為C20，廢棄毛石為石英砂巖。自密實混凝土配比以及骨料配比分別見表1、表2。

1.3 實驗方案

本文等比例制作了3根不同毛石取代率，但尺寸均為450*300*2700mm，配筋率均為0.2%的再生大骨料自密實混凝土梁，并對其均按規(guī)范實行三分點加載，即四點彎曲實驗，實驗時所用應(yīng)變片型號為BX120-100AA，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為江蘇東華測試有限公司的DH3818型靜態(tài)應(yīng)變測試分析系統(tǒng)。

2 實驗結(jié)果及分析

2.1 實驗現(xiàn)象描述

實驗中裂縫開展如圖1、2、3所示。

從圖1、2、3中可以看出三根實驗梁的裂縫開展趨勢總體趨勢符合一般受彎構(gòu)件裂縫開展趨勢，且呈對稱分布；圖1中裂縫分布較為均勻，開展范圍在4-22cm之間，中部裂紋走向平穩(wěn)，在6cm、11cm、21cm處的三個裂紋開展路徑較為曲折，次生裂紋數(shù)量較少，僅在21-22cm處出現(xiàn)了裂紋不連續(xù)現(xiàn)象；圖2中裂縫分布較為集中，開展范圍在7-21cm之間，中部裂紋路徑較為曲折，梁底部次生裂紋較多，在19-21cm處出現(xiàn)多處裂紋不連續(xù)現(xiàn)象；圖3中裂紋分布較為均勻，開展范圍在5-22cm之間，中部裂紋走向曲折，梁底部次生裂紋密集，在整個裂紋開展段都存在裂紋不連續(xù)現(xiàn)象。

2.2 實驗現(xiàn)象分析

圖4[5]為西安建筑科技大學(xué)劉超等人實驗中較具代表性的結(jié)果，可以看出，1-3#梁相比于普通尺寸再生骨料梁來說，裂縫發(fā)展路徑更為曲折，且有大量不連續(xù)的現(xiàn)象出現(xiàn)，表現(xiàn)出了明顯的不確定性和不連續(xù)性，這是由于再生大骨料在梁內(nèi)的排列并不規(guī)則，而裂縫往往從材料薄弱處開展，這就導(dǎo)致裂縫走向多延廢棄大骨料和新拌混凝土的交界處開裂，所以其裂縫走向相對常規(guī)尺寸混凝土梁來說更加的曲折，在遇到表面混凝土強度較高時，裂縫會從內(nèi)至外的開展，形成了較強的不連續(xù)性。從1#梁到3#梁，隨著廢棄毛石的增加，廢棄混凝土的減少，裂縫的走向更加的曲折，且更多的裂縫出現(xiàn)了不連續(xù)的現(xiàn)象，即不確定性和不連續(xù)性增強，且隨著毛石取代率的增加，梁底端的次生裂縫更加的密集，這是由于實驗用廢棄毛石的強度普遍高于實驗用廢棄混凝土，裂縫開展時無法穿過廢棄毛石，只能沿其邊緣（即毛石與自密實混凝土交界面）發(fā)展。

3 結(jié)論

本文將再生大骨料自密實混凝土梁的裂縫開展情況圖像化后與普通尺寸再生骨料梁的裂縫開展進(jìn)行比對，并對不同毛石取代率的情況進(jìn)行了分析，得出了如下結(jié)論：

①再生大骨料混凝土梁的裂縫開展相對于普通再生骨料混凝土來說，普遍具有不確定性，即裂縫總體走向明確，但細(xì)部走向曲折，且隨著毛石取代率的增加，不確定性增強，反之減弱。

②再生大骨料自密實混凝土梁相對于普通再生骨料混凝土梁來說，普遍具有不連續(xù)性，即裂縫在開展方向上不總是連續(xù)開展的，且隨著毛石取代率的增加，不連續(xù)性增強，反之減弱。

參考文獻(xiàn)：

[1]李靜，姜琳，劉震，等.不同種類再生大骨料制作自密實堆積混凝土的實驗研究[J].實驗力學(xué)，2010，25（4）：425-430.

[2]李靜，王林富，劉震，等.再生大骨料混凝土單軸受壓本構(gòu)關(guān)系[J].低溫建筑技術(shù)，2011，33（1）：10-12.

[3]李靜，王林富，劉震，等.再生大骨料與自密實混凝土粘結(jié)性能研究[J].低溫建筑技術(shù)，2010，32（9）：10-12.

[4]王海超，孫利敏.再生大骨料自密實堆石混凝土力學(xué)性能研究[J].混凝土，2013（8）：137-139.

[5]劉超，白國良，張玉，等.再生混凝土梁斜裂縫寬度試驗研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，2016，37（s2）：16-23.