再生混凝土徐变性能与试验方法探究

张 文 龙

(中铁十二局集团建筑安装工程有限公司，山西 太原 030024)

0 引言

再生混凝土是随着我国建筑行业发展提出来的概念，目的在于响应我国的号召以及实现可持续发展。再生混凝土指的是在拌制混凝土的过程中，采用了不低于30%再生骨料的混凝土。目前，再生混凝土由于经济性的原因，已经广泛应用于我国的建筑行业中，但是再生混凝土也存在一些技术难点，其中比较突出的一个就是混凝土在长期受荷载作用下的徐变。再生混凝土的徐变能够造成再生混凝土构件的徐变破坏，严重的时候能够引起工程事故。因此，需要加强对再生混凝土徐变性能的研究。对再生混凝土徐变进行试验是研究性能的可靠手段，因此如何进行试验以及如何改善再生混凝土的耐久性，是当前研究的重点之一。

1 再生混凝土的徐变

混凝土的徐变过程指的是混凝土结构构件在受到荷载作用下，随着时间的延长而发生的变形过程，由于变形是缓慢产生的，所以称之为徐变。徐变与时间相关，所以，徐变也被称为混凝土的时间变形。相对于普通的混凝土而言，再生混凝土在配合比方面，拌和材料方面有着较大的变化，所以，混凝土的徐变性能也存在着很多不确定的因素影响，如何控制混凝土的徐变就变成了控制再生混凝土质量的关键因素，徐变也在一定程度上影响着工程的施工质量以及使用时间。

2 再生混凝土的徐变性能与控制指标

再生混凝土构件有着弹性与塑性两方面的性能，因此作为一种弹塑性的材料在长期的荷载作用下发生徐变是难免的。大量的试验分析证明：混凝土的徐变与再生混凝土材料中骨料的含量，材料的置换率，水灰比以及温度湿度等因素有着较大的关系。

1)徐变的因素。

在再生混凝土发生的徐变中，其实有两个部分的变化。第一种变化是可逆的，能够随着时间的推移逐渐恢复，这种变化称为可恢复徐变，另一种变化是不可逆的，随着时间的变化不会发生任何改变。这两种徐变的区别就在于第一种变化是弹性变形，而第二种变化多为材料的黏性流动。在再生混凝土构件投入使用，承受荷载以后，这两种徐变变形发生的时间和发生的速度也并不相同。可恢复的徐变通常在混凝土浇筑后两个月内就趋于稳定，不再变化，而不可恢复的徐变在混凝土龄期的成长过程中不断增长。

通过试验可以证明：如果在混凝土的徐变过程中，同时还有材料的表面干缩影响，那么再生混凝土徐变的程度也会增加。如果混凝土浇筑的时候，周边环境湿度较低，那么在养护过程中，混凝土表面的湿度也低，发生的收缩较大，徐变也大，这种由于干缩而造成的徐变叫做干缩徐变。如果在受力之前，混凝土构件表面的湿度与周边平衡，混凝土表面不存在干缩，那么环境湿度就不会影响混凝土的徐变过程，这种徐变称之为基本徐变。一般在实际工程中，这两种徐变情况都是存在的，只是很多人往往忽视两者之间的差别，忽略了干缩对于徐变的影响。

2)混凝土徐变与收缩的关系与检测指标。

再生混凝土的徐变与自身的收缩有着较大的关系，也有很多相似之处。在观察过程中发现，两种变化的应变与时间曲线是非常相似的，应变大小也很接近，所以较难区分。而且徐变与收缩都是属于不可逆的变化。不过徐变主要是反映水泥的一种特性，其中骨料和再生骨料所起的作用主要是抑制收缩，抑制徐变。所以在干缩发生的时候，往往再生混凝土的徐变值也会增大。所以用徐变试验来测定再生混凝土在长期轴向作用下的变形，主要检测的指标有徐变的应变、徐变度以及徐变系数。

3)再生混凝土徐变的优点与缺点。

再生混凝土徐变对结构的受力有着一定的影响，适当的徐变能够改变构件的应力集中情况，部分混凝土构件在施工后会有一定时间的沉降，也会因为徐变得到缓和；大体积的再生混凝土也能够因为徐变改善内部的应力，这些对结构构件都是有一定好处的。当然徐变也会造成一定的不利影响，比如徐变使得受弯构件的挠度进一步增加，使得偏心距增加，或者徐变能够使得预应力构件的应力释放，从而导致混凝土构件表面开裂等。

3 再生混凝土徐变的试验

1)再生混凝土徐变的试件。

做再生混凝土徐变的试验，需要采用棱柱体试件进行，数量最好为3组，而且每组的徐变试件不应少于2个。试验选择的试件尺寸可以根据级配采用的最大骨料粒径进行选择，如表1所示。

表1 再生混凝土徐变试件

试件应当养护1 d～2 d拆模，然后养护7 d。

2)试验过程。

试验采用混凝土徐变仪，最大量程为500 kN，加荷装置采用千斤顶，徐变应力的检测采用测力装置如测力计或者荷载传感器等，测量的精度不低于加荷的2%，另外选择外置式徐变变形测量装置，测量精度不低于0.001 mm/m。

测试混凝土徐变性能时，先将试验设备进行调试，对各个检测装置进行检查，不得出现松动或者损坏，灵敏度低等情况，测试装置应当提前进行测试，保证测量的准确度。用混凝土万能试验机先测量混凝土构件的抗压强度，然后将另一组混凝土试件安放在徐变仪上，将各个仪表调零，记下读数。试件安放好之后就开始读数，并按照规范的相关规定加载。按照规范规定在1 d,3 d,7 d,14 d,28 d,45 d,60 d,90 d,120 d,150 d,180 d,270 d和360 d的当天读取混凝土试件的变形值并记录，同时记录再生混凝土比较用的收缩试件在同养条件下的收缩值，定期校核混凝土构件的徐变情况，校核混凝土的荷载，保证荷载变化幅度不大于2%。

3)试验结果。

试验结束之后，采用记录的数据对检测的指标进行计算，计算再生混凝土的徐变应变、徐变度以及徐变系数，计算的时候采用每组的三个试件的算术平均值作为该组试件的检测指标测定值，然后采用经过标准养护的再生混凝土徐变试件在28 d龄期的时候，在承受0.4倍抗压强度的情况下受力360 d的徐变值当做最终的试验徐变值。

4 结语

当前我国对于再生混凝土的研究已经有了一定的成果，再生混凝土作为一种可持续发展的材料，对于经济有着一定的现实意义。虽然再生混凝土已经广泛应用在建筑行业，但是在对再生混凝土徐变的认识方面，以及徐变的试验检测方面，施工企业的相关研究还应当进一步提高。再生混凝土的徐变对于结构的安全和耐久性都有着较大的影响，只有做好徐变的试验与检测，合理控制与利用混凝土的徐变特性，才能够扬长避短，提高再生混凝土的使用价值。