掺有花岗岩风化残积土的再生块体/骨料混凝土常温及高温后受压性能研究

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为提高废混凝土和工程渣土等建筑固废的循环利用率,本文同时采用再生块体、再生粗骨料以及处理后的花岗岩风化残积土,制备了掺有花岗岩风化残积土的再生块体/骨料混凝土,试验揭示了该类混凝土的常温及高温后受压性能,主要工作及成果如下:1.开展了24个掺有花岗岩风化残积土的再生块体/骨料混凝土试件的单轴受压试验,探讨了再生块体取代率、花岗岩风化残积土取代率和再生粗骨料取代率对该类混凝土受压性能的影响。研究表明:(1)当旧混凝土强度明显低于新混凝土,且新混凝土配合比设计不考虑花岗岩风化残积土和再生粗骨料的吸水效应时,掺有花岗岩风化残积土的再生块体/骨料混凝土的抗压强度随着花岗岩风化残积土取代率的增加逐渐增大,同时随着再生块体的加入而有所降低;(2)在第(1)点所述条件下,掺有花岗岩风化残积土的再生块体/骨料混凝土的弹性模量随着再生粗骨料的采用基本不变或略有降低,随着再生块体的加入有所降低,随着花岗岩风化残积土取代率的增加总体上逐渐降低,但整体上降低不明显;该类混凝土的峰值应变随着花岗岩风化残积土取代率的增加逐渐增大,随着再生块体和再生粗骨料的采用也有所增大;(3)采用所建议的公式,可较好地预测掺有花岗岩风化残积土的再生块体/骨料混凝土的抗压强度、弹性模量和峰值应变。2.开展了45个掺有花岗岩风化残积土的再生块体/骨料混凝土试件的单轴受压试验,考察了试件尺寸、试件形状和再生块体特征尺寸对该类混凝土受压性能的影响。研究表明:(1)对于掺有花岗岩风化残积土的再生块体/骨料混凝土,其圆柱体强度与立方体强度之比约为0.91,棱柱体强度与立方体强度之比约为0.84,两个比值相比天然骨料混凝土均有所偏高;(2)随着试件侧向尺寸从150mm增至300mm,掺有花岗岩风化残积土的再生块体/骨料混凝土的抗压强度、弹性模量和峰值应变都变化有限;(3)当再生块体特征比在0.22~0.55范围内变化时,再生块体特征尺寸对掺有花岗岩风化残积土的再生块体/骨料混凝土的抗压强度影响有限,对其弹性模量、峰值应变和0.4倍峰值荷载所对应的泊松比也几乎没有影响。3.对60个掺有花岗岩风化残积土的再生块体/骨料混凝土试件进行了高温处理,随后开展了其单轴受压试验,揭示了处理温度、再生块体取代率、花岗岩风化残积土取代率和再生粗骨料取代率对该类混凝土高温后剩余受压性能的影响。研究表明:(1)高温后掺有花岗岩风化残积土的再生块体/骨料混凝土的受压破坏形态与天然骨料混凝土类似,无明显差异;(2)相比于处理温度的影响,再生块体、花岗岩风化残积土和再生粗骨料的采用对高温后掺有花岗岩风化残积土的再生块体/骨料混凝土相对抗压强度和相对弹性模量的影响总体上较为有限;(3)采用所建议的公式,可较好地预测高温后掺有花岗岩风化残积土的再生块体/骨料混凝土的相对抗压强度、相对弹性模量和相对峰值应变。
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