等強(qiáng)度條件下再生骨料混凝土抗?jié)B性能試驗(yàn)研究

范靈芝

【摘 要】采用正交試驗(yàn)設(shè)計方法對再生骨料混凝土抗?jié)B性能試驗(yàn)進(jìn)行研究，研究等強(qiáng)度條件下粉煤灰摻量、砂率與骨料取代率對再生骨料混凝土抗?jié)B性能的影響。通過極差、方差分析表明：粉煤灰摻量和骨料取代率是影響再生骨料混凝土抗?jié)B性能的顯著性因素，砂率為不顯著因素；摻入粉煤灰可以增強(qiáng)再生骨料混凝土的抗?jié)B性能，且最優(yōu)摻量為25%。采用多元回歸分析的方法，建立再生骨料混凝土的滲透系數(shù)與粉煤灰摻量、砂率、骨料取代率的經(jīng)驗(yàn)公式。

【關(guān)鍵詞】正交試驗(yàn)；再生骨料混凝土；粉煤灰；骨料取代率；砂率；滲透系數(shù)

中圖分類號： TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）23-0302-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.139

0 引言

再生骨料混凝土的利用，符合國家節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展理念[1]。再生骨料與天然骨料相比，由于其內(nèi)部有初始損傷和微裂紋，導(dǎo)致其吸水率高、強(qiáng)度較低、彈性模量較小、徐變和收縮較大[2-5]。許多專家學(xué)者對再生骨料混凝土的力學(xué)性能進(jìn)行大量的試驗(yàn)研究，其中一部分研究涉及了粉煤灰與骨料取代率對再生骨料混凝土抗?jié)B性能的影響，但關(guān)于影響再生骨料混凝土的抗?jié)B性能的主要因素及影響程度，以及兩者之間的最佳配比的研究較少。

本文以粉煤灰的摻量為膠凝材料的0%、25%、35%、再生骨料等質(zhì)量取代天然骨料的0%、25%、50%為變化參數(shù)，研究粉煤灰摻量、骨料取代率、砂率對再生骨料混凝土抗?jié)B性能的影響。期望改善再生骨料混凝土抗?jié)B性能，使其能夠達(dá)到天然骨料混凝土的抗?jié)B性要求。

1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)原材料

水泥采用盾石牌P·C 32.5R水泥，密度為3.12g/cm3，安定性合格。粉煤灰采用陜西省咸陽市渭河電廠的二級粉煤灰，密度為2.24g/cm3，45um篩余量為19%，細(xì)骨料采用渭河天然河砂，表觀密度為2710kg/m3，含泥量為1.2%，細(xì)度模數(shù)為2.6，屬于中砂。試驗(yàn)中所用的細(xì)骨料為飽和面干狀態(tài)。粗骨料采用渭河卵石，5～31.5mm的連續(xù)級配，表觀密度為2740kg/m3，壓碎值為7.9%，含泥量為0.3%。再生粗骨料來自工地上經(jīng)機(jī)械破碎的樓房板、梁、柱混凝土， 破碎后的混凝土經(jīng)過篩分，人工選取5～31.5mm的連續(xù)級配，試驗(yàn)中所用的再生骨料為飽和面干狀態(tài)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

本文按正交表 L9（34）安排試驗(yàn)，以探討不同影響因素對再生骨料混凝土抗?jié)B性能的影響規(guī)律，來優(yōu)化指導(dǎo)再生骨料混凝土配合比設(shè)計，從而找出再生骨料混凝土抗?jié)B性能最優(yōu)配合比方案。本文共試驗(yàn)了9組配合比，粉煤灰摻量（因素A）分別為0%、25%和35%，砂率（因素B）分別為 35%、30%和 25%，再生骨料取代率（因素C）分別為0%、25%和50%，保持單位用水量和水泥用量不變[6]。

1.3 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)根據(jù)《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（SL352-2006）[7]進(jìn)行再生骨料混凝土抗?jié)B性能試驗(yàn)。

2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 極差分析

通過正交試驗(yàn)的極差分析可以得到各試驗(yàn)因素對評價指標(biāo)的影響大小順序，同時得到再生骨料混凝土滲透系數(shù)最小的組合，即最優(yōu)配合比。極差分析見表1。

由表1可知，按照極差RC>RA>RB，影響再生骨料混凝土抗?jié)B性能因素的主次順序?yàn)椋汗橇先〈?gt;粉煤灰的摻量>砂率，即采用再生骨料取代粗骨料和摻入粉煤灰能在一定范圍內(nèi)提高混凝土的抗?jié)B性能，且砂率對再生骨料混凝土抗?jié)B性的影響較小，這將為再生骨料在工程中應(yīng)用提供試驗(yàn)資料。在此次試驗(yàn)條件下，再生骨料混凝土抗?jié)B性能最優(yōu)的組合為粉煤灰摻量為25%、砂率為30%與再生骨料的取代率為50%。1.2 方差分析

為了確定各試驗(yàn)因素對再生骨料混凝土滲透性的影響程度，找出對再生骨料混凝土有顯著影響試驗(yàn)因素，排除對再生骨料混凝土無顯著影響的試驗(yàn)因素，將試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，分析結(jié)果如表2。

由表2方差分析結(jié)果可知，粉煤灰摻量與骨料取代率是影響再生骨料混凝土抗?jié)B性能的顯著性因素，砂率為不顯著因素，這與極差分析的結(jié)果一致。

2 結(jié)論

通過極差、方差分析表明，粉煤灰摻量與骨料取代率是影響再生骨料混凝土的顯著性因素，且影響程度為骨料取代率>粉煤灰摻量。砂率對再生骨料混凝土的滲透性能影響很小。

【參考文獻(xiàn)】

[1]尚守平，杜運(yùn)興.綠色結(jié)構(gòu)工程[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[2]Sagoe-Crentsil K K， Brown T， Taylor A H. Performance of concrete made with commercially produced coarse recycled concrete aggregate[J].Cement and Concrete Research，2001， 31 （5）：707-712.

[3]劉數(shù)華，閻培渝.高性能再生骨料混凝土的性能與微結(jié)構(gòu)[J].硅酸鹽學(xué)報， 2007，35（4）：456-460.

[4]刑振賢，周曰農(nóng).再生混凝土的基本性能研究[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報， 1998（2）：30-33.

[5]Lin Yong-Huang， Tyan Yaw-Yauan， Chang Ta-Peng， et al.An assessment of optimal mixture for concrete made with recycled concrete aggregates[J].Cement and Concrete Research， 2004，34（8）：1373-1380.

[6]南京水利科學(xué)研究院.水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程[M].中國電力出版社，2006.

[7]李俊，尹健，周士瓊，等.基于正交試驗(yàn)的再生骨料混凝土強(qiáng)度研究[J].土木工程學(xué)報， 2006， 39（9）：43-46.

[8]楊繼強(qiáng).粉煤灰混凝土抗?jié)B性能的實(shí)驗(yàn)研究[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)， 2010，13（4）：103-104.

[9]張大長，徐恩祥，周旭洋.再生混凝土抗?jié)B性能的試驗(yàn)研究[J].混凝土，2010（9）：65-67.