再生混凝土凍融損傷試驗(yàn)研究現(xiàn)狀

1、<p>　　再生混凝土凍融損傷試驗(yàn)研究現(xiàn)狀</p><p>　　摘要：本文簡(jiǎn)述了再生骨料的利用狀況。在此基礎(chǔ)上，參考大量文獻(xiàn)總結(jié)了國(guó)內(nèi)外再生混凝土抗凍性能研究現(xiàn)狀。由于再生混凝土凍融試驗(yàn)結(jié)果存在較大差異，分析了各個(gè)學(xué)者凍融試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)較大差異的原因。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：再生混凝土 抗凍性能 凍融試驗(yàn) 研究現(xiàn)狀 </p><p>　　中圖分類號(hào)：

2、TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　1 再生混凝土抗凍性能國(guó)內(nèi)外研究狀況 </p><p>　　通過文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，在再生混凝土的凍融損傷的實(shí)驗(yàn)方法等方面，各方研究有很大爭(zhēng)議，其抗凍融性的試驗(yàn)結(jié)果差異較大。 </p><p>　　為了研究再生混凝土的抗凍融性，很多學(xué)者做了一系列的研究，其中許多研究者的試驗(yàn)結(jié)果表明，再生混凝土具有良好的抗凍性能

3、，甚至優(yōu)于同水灰比的普通混凝土。在國(guó)外，Hendriks對(duì)荷蘭Helmond地區(qū)的兩條公路(其中一條由普通混凝土材料建成，另一條為再生混凝土材料建成) 進(jìn)行抽樣，凍融試驗(yàn)結(jié)果表明，再生混凝土的抗凍耐久性與普通混凝土差別不大。其原因與輕集料混凝土具有很好的抗凍性能相關(guān)。盡管再生集料改善混凝土抗凍性能的效果不如輕集料，但再生集料較大的孔隙率應(yīng)該也可起到微養(yǎng)護(hù)的作用，還可降低界面處水泥砂漿的水灰比，從而改善了界面的質(zhì)量。Malhotrah和B

4、uck先后進(jìn)行了不同水灰比再生混凝土的抗凍融性試驗(yàn)，研究結(jié)果表明，再生混凝土的抗凍融性并不低于普通混凝土，有些情況下甚至優(yōu)于普通混凝土。Coquil2lat、Rottler 、Karaa等人的試驗(yàn)也得出了類似的結(jié)論。然而Nishibayashi和Yamura的試驗(yàn)則發(fā)現(xiàn)再生混凝土的動(dòng)彈性模量和重量損失率均較普通混凝土降低很多，表明其抗凍融性較普通混凝土差。他們認(rèn)為其原因是由于再生骨料吸水率較高。 </p><p>

5、;　　在我國(guó)國(guó)內(nèi)，王武祥等[1]通過檢測(cè)相同水灰比條件下的再生混凝土和混凝土凍融后質(zhì)量損失率和強(qiáng)度損失率試驗(yàn)，得出再生混凝土具有良好的抗凍性，甚至優(yōu)于同水灰比的普通混凝土。然而崔正龍等通過比較再生混凝土和普通混凝土凍融情況下的耐久性系數(shù)和質(zhì)量損失率試驗(yàn)，得出同條件下，再生混凝土比普通混凝土的耐久性指數(shù)差，質(zhì)量損失也有所增加，這說明了再生混凝土的抗凍性不如普通混凝土。還有研究表明，再生混凝土的抗凍性能低于甚至明顯低于普通混凝土， 再生粗集

6、料是再生混凝土抗凍性能的薄弱環(huán)節(jié)。其主要原因是再生粗集料很容易吸水和，10min可達(dá)飽和程度的85%以上，30min可達(dá)飽和程度的95%左右，根據(jù)Whitesids研究，凍融破壞的臨界飽和度約為92%。因此，再生粗集料容易先于新水泥基體發(fā)生凍融破壞，成為再生混凝土抗凍性能的薄弱環(huán)節(jié)[2]。 </p><p>　　國(guó)內(nèi)還有一些學(xué)者如王立久，張雷順[3]等的試驗(yàn)結(jié)果表明，同條件下，再生混凝土的質(zhì)量損失和相對(duì)彈性模量均

7、小于普通混凝土，但是強(qiáng)度下降較快。李文生等的試驗(yàn)結(jié)果表明，再生混凝土的質(zhì)量損失小于普通混凝土，但是相對(duì)彈性模量下降幅度與抗壓強(qiáng)度的下降幅度較普通混凝土大。所以依據(jù)他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來分析再生混凝土與普通混凝土抗凍性能的好壞存在分歧。北華大學(xué)劉學(xué)艷教授的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，再生混凝土的抗凍性好，耐久性強(qiáng)，未與普通混凝土的抗凍性相比。 </p><p>　　2、各個(gè)學(xué)者關(guān)于再生混凝土凍融試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)較大差異的原因 </p

8、><p>　　研究結(jié)果出現(xiàn)以上差異較大，原因分析如下： </p><p>　　2.1差異的一個(gè)原因是再生粗骨料的來源不同 </p><p>　　房屋拆除現(xiàn)場(chǎng)的老化混凝土破碎得到的再生粗集料，與來自試驗(yàn)室混凝土壓碎試塊得到的再生粗集料，配制的再生混凝土耐久性，其在凍融方面的性質(zhì)是不一樣的。如王武祥、王立久、崔正龍等人的試驗(yàn)，采用試驗(yàn)室混凝土壓碎試塊得到的再生粗集料，而李文

9、生和戴薇原等人的試驗(yàn)采用老化混凝土破碎得 到的再生粗集料，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同。 </p><p>　　2.2 再生粗集料的含水狀態(tài)( 是否預(yù)濕)，及配合比設(shè)計(jì)方法也會(huì)對(duì)凍融試驗(yàn)結(jié)果造成較大影響 </p><p>　　由于再生骨料的吸水率大，所以在滿足新拌混凝土的實(shí)際工程所需的流動(dòng)性和保水性的前提下，如何采用合理的配合比，各個(gè)研究者也不一樣。王立久等人的試驗(yàn)未考慮上述因素，直接普通混凝土配合比設(shè)

10、計(jì)。而崔正龍、李文生等人的試驗(yàn)，Roumiana的試驗(yàn)則考慮了由于再生骨料的吸水率大的因素，調(diào)整了配合比。 </p><p>　　2.3使試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生差異的另一個(gè)主要原因是不同的研究者采用的凍融試驗(yàn)方法不同 </p><p>　　目前國(guó)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)方法主要有兩種：一種是參照《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》（GB/T 50082-2009），另一種試驗(yàn)方法是參照《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》DL

11、/TSL50-2001進(jìn)行，大體與美國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相一致。其中《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》中分為快凍法和慢凍法。同樣的試塊在水中快速凍融（快凍法）測(cè)得的抗凍性能，要比在空氣中快速凍結(jié)然后在水中解凍（慢凍法）所測(cè)的低許多。上述王立久等人的試驗(yàn)采用的是《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》DL/TSL50-2001快凍法，而李文生等人則采用的是《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》（GB/T 50082-2009）快凍法和慢凍法并用。崔正龍等采

12、用的方法基本上與快凍法一致。他們是采用評(píng)價(jià)普通混凝土的規(guī)范來做的。由于再生混凝土與普通混凝土微觀結(jié)構(gòu)不同，普通混凝土的耐久性測(cè)試方法能否直接用于再生混凝土，亦即測(cè)試方法的可靠性也是一個(gè)很重要的問題。國(guó)外的研究者如Roumiana的試驗(yàn)[18]方案，類似于慢凍法，但是在溫度的控制上階梯變化，以及加蓋不透水布防止水分蒸發(fā)的做法也很有借鑒意義，模擬了更加真實(shí)的自然環(huán)境，效果很好。 </p><p>　　2.4 最后在凍

13、融試驗(yàn)中，衡量抗凍性能的指標(biāo)存在爭(zhēng)議 </p><p>　　各個(gè)研究者在自己的試驗(yàn)中采用的衡量指標(biāo)也不盡相同，這也可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同。 </p><p>　　王武祥和戴薇原等的試驗(yàn)，以強(qiáng)度損失率和質(zhì)量損失率傳統(tǒng)指標(biāo)為檢測(cè)指標(biāo)；崔正龍等的試驗(yàn)則檢測(cè)了質(zhì)量損失率，耐久性指數(shù)和相對(duì)動(dòng)彈性指數(shù)三項(xiàng)；王立久和李文生等的試驗(yàn)以質(zhì)量損失率，強(qiáng)度損失率以及相對(duì)對(duì)動(dòng)彈性模量為檢測(cè)指標(biāo)。由于再生混凝土不同于

14、普通混凝土，所以有些國(guó)外研究學(xué)者就提出了一些新的衡量指標(biāo)，如Roumiana的試驗(yàn)則表明，測(cè)量再生混凝土長(zhǎng)度的方法是評(píng)價(jià)再生混凝土抗凍性能的無損方法之中最為準(zhǔn)確的，可以準(zhǔn)確反應(yīng)凍融過程產(chǎn)生的內(nèi)部裂紋。其研究表明，強(qiáng)度損失僅在凍融破壞嚴(yán)重時(shí)才較為顯著，因而不能用作評(píng)價(jià)再生混凝土抗凍性能的可靠標(biāo)準(zhǔn)。他提出臨界膨脹值法，通過凍融循環(huán)后的試件伸長(zhǎng)率來評(píng)價(jià)試件是否抗凍。國(guó)內(nèi)也有文獻(xiàn)研究表明，根據(jù)混凝土受凍破壞機(jī)理，凍脹破壞是內(nèi)部混凝土受拉開裂破壞

15、，因此抗拉強(qiáng)度對(duì)內(nèi)部裂縫敏感，而受凍破壞恰恰是對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度不敏感，以強(qiáng)度損失率來評(píng)價(jià)再生混凝土或普通混凝土的抗凍融性不合理。然而，張雷順的試驗(yàn)表明，用強(qiáng)度損失作為衡量再生混凝土抗凍性能指標(biāo)要比動(dòng)彈性模量損失和質(zhì)量損失更為可靠。王立久等的試驗(yàn)也表明再生混凝土的抗凍性能衡量?jī)H用質(zhì)量損失和相對(duì)動(dòng)彈模兩項(xiàng)指標(biāo)不太合適，引入強(qiáng)度指標(biāo)</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p&g

16、t;<p>　　[1]王武祥，劉立，尚禮忠，王玲.再生混凝土集料的研究[J].混凝土與水泥制品，2001(4) : 9- 12. </p><p>　　[2]肖建莊，雷斌.再生混凝土耐久性能研究［J］混凝土.2008.(5):83-89. </p><p>　　[3]張雷順，等.再生混凝土抗凍耐久性試驗(yàn)研究[J].工業(yè)建筑，2005，35( 9) : 64- 66，45. &