再生粗骨料强度对再生混凝土抗压强度的影响试验研究

摘要：为了研究再生混凝土抗压强度问题，采用了强度为C25、C35、C40、C50的再生骨料，以50%质量取代天然碎石制备再生混凝土，按标准试件尺寸、养护条件和试验方法，对立方体试件进行抗压试验。试验表明，当再生骨料强度较低时，对再生混凝土的抗压强度影响较大，当再生骨料强度达到40以上时，对其强度的影响就不明显了。

关鍵词：再生混凝土；再生粗骨料；强度

再生骨料混凝土（RAC）是指利用再生骨料部分或全部替代天然骨料制备而成的混凝土。它是将废弃的混凝土经过破碎、清洗、颗粒筛分后，按一定颗粒级配组合后粗骨料，以类似普通混凝土的配合设计配制而成的[1]。因再生粗骨料来源的多样性，其本身的性能差异就很大，如骨料种类、服役年限、强度等，造成对再生混凝土在力学性能方面会有所不同。本试验采用实验室中试验后废弃的不同强度混凝土作为再生骨料制备再生混凝土，以研究其抗压强度的变化。

1 试验设计

1.1 试验原材料

本文试验采用的水泥为鱼峰牌32.5R普通硅酸盐水泥；再生骨料取自实验室废弃混凝土，最大粒径为40㎜，相应的原生混凝土强度在C25、C35、C40、C50，颗粒级配连续；砂子为天然河砂；拌和用水以饮用水。

1.2 再生混凝土的配合比例

本次试验设计的再生混凝土强度等级为C30，以变化再生骨料的强度为影响因素。依据《混凝土配合比设计规程》（JGJ552011）设计混凝土配合比。配合比设计如表1所示。

注：NC表示普通混凝土；RC1、RC2、RC3、RC4分别代表C25、C35、C40、C50再生骨料制备的再生混凝土。

1.3 试验试块制作与试验方法

试验试块的制作在混凝土实验室进行，采用人工搅拌再生混凝土拌合物，制作试块尺寸均采用标准尺寸150mm×150mm×150mm，在制作后24小时，进行拆模处理，在标准养护室养护28天。使用辰鑫YE3000C数显式液压型压力试验机进行加载试验，具体测量方法按相关文献进行。

2 再生骨料混凝土立方体抗压强度试验结果与分析

2.1 试块破坏形态

从试验中观察到，裂缝主要出现在试块侧面表层，在试块高度中心部位呈垂直状。随着荷载增加，裂缝从中央向两端（上端与下端）延伸，并扩散至四周，由于上下承压板的环箍效应，呈现出“正八”与“倒八”形态。与此同时，随着荷载继续加大，試验块裂缝也逐渐由侧表面向里延伸，试件表面高度中间部位出现外鼓、剥落现象，最后破坏形态为正、倒相连的四角锥。破坏的形态与已有的相似试验所揭示的现象较为相似。试验结果如表2所示。

从破坏形态看，再生骨料混凝土立方体受压破坏与普通混凝土立方体受压破坏的形态具有相似性；不同强度再生骨料形成的再生骨料混凝土受压产生的破坏主要发生在再生粗骨料与水泥砂浆的粘结面处，由此分析可以得知再生骨料与水泥凝胶体交界处的粘结强度是影响再生骨料混凝土立方体抗压强度的关键因素。

2.2 不同强度的再生骨料与再生骨料混凝土抗压强度的影响

据本试验及已有试验数据分析，再生骨料强度较低的时，如本试验的骨料强度在C35以下，则对再生骨料混凝土抗压强度的影响作用较为明显；随着再生骨料强度的提高，再生骨料的强度对再生混凝土的抗压强度影响是逐渐减少。当再生骨料强度在C40以上，再生骨料的强度对再生混凝土的抗压强度影响就不明显了。观察再生混凝土抗压试验破坏现象，可以发现再生混凝土的破坏主要发生再生骨料与砂浆粘结面。采用强度较低的再生骨料制备的再生混凝土破坏不仅出现在再生骨料与砂浆的粘结面，还会出现再生骨料断裂。再生骨料强度越高，利用其制备出来的再生混凝土的破坏形态与普通混凝土的破坏较为相似。

3 结论

（1）由不同强度再生粗骨料制备的混凝土，其破坏模式与普通混凝土基本相似.主要的破坏发生在水泥砂浆与粗骨料粘结面上。

（2）试验表明，当再生骨料强度较低时，对再生混凝土的抗压强度影响较大；当再生骨料强度达到40以上时，对其强度的影响就不明显了。该结论可能仅适用本文试验条件，是否如此，还需进一步研究确认。

参考文献：

[1]金莉.再生混凝土力学性能的试验研究[J].混凝土，2006，（7）：1113.

基金项目：2013年度广西科技大学鹿山学院科学基金项目（2013LSZK06）

作者简介：吴长清（1980），男，广西贺州人，研究生班，工程硕士，实验师，建筑施工、建筑材料。