瀝青路面骨料再生混凝土的力學(xué)性能研究

1、中國(guó)科技核心期刊桿建巍瀝青路面骨料再生混凝士的力學(xué)性能研究陳玉，劉艷軍，蘇育民，ⅣG死●(1北京建筑材料科學(xué)研究總院，北京100041：2DepartmentofCivilandCoastalEngineering，UniversityofFlorida，F(xiàn)loridaGainesville32611)摘要：研究了使用回收瀝青混凝土路面(RAP)中的再生骨料取代混凝土中的部分或全部天然骨料，并應(yīng)用于路面混凝土中的可行性。用0、20％、4

2、0％、70％和100％的再生骨料取代天然骨料，進(jìn)行了不同配合比的再生混凝土性能試驗(yàn)。研究表明，隨著再生骨料用量的增加，混凝土的工作性能下降，破壞形態(tài)發(fā)生了變化，混凝土的抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度都有不同程度的降低。使用20％和40％再生骨料制備的再生混凝土可以滿足現(xiàn)有的路面強(qiáng)度要求。關(guān)鍵詞：回收瀝青混凝土路面；再生混凝土；再生骨料中圖分類號(hào)：TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001—702X(2014)12—0038—05Ast

3、udyonthemechanicalpropertiesofreclaimedasphaltaggregateconcreteCHENYu，L，UYanjun，SUYumin，MANG●(1BeijingBuildingMaterialsAcademy，Beijing100041，China~2DepartmentofCivilandCoastalEngineering，UniversityofFlorida，Gainesville32

4、611，F(xiàn)lorida，USA)Abstract：ThisstudyevaluatedusingofreclaimedaggregateusedinReclaimedAsphaltPavement(RAP)teplacepartorallnaturalaggregateintheconcreteandthepossibilityofitsapplicationinpavementconcreteConcretemixtureswith0

5、，20％，40％，70％and100％aggregatereplacementbyRAPaggregatewereproducedandevaluatedTheresultsindicatedthatasthepercentageofdeclaimedaggregateincreasedintheconcretemix，theworkabilityoftheconcretedecreased，thefailureformchanges，

6、andthecompressive，splittingandflexuralstrengthsdecreasedatdifferentdegreeTheregeneratedconcretecontaining20％and40％RAPaggregateayethesuitablemixesthatagreewiththecurrentrequirementsforconcreteslabsinpavementKeywords：recla

7、imedasphaltpavement；recycledeoncrete~recycledaggregate本項(xiàng)目研究使用回收瀝青混凝土骨料(RAP)取代混凝土中的部分或全部天然骨料，并應(yīng)用于路面混凝土中的可行性。美國(guó)境內(nèi)每年產(chǎn)生數(shù)量高達(dá)1億t的廢棄瀝青路面Ⅲ，這些廢棄瀝青一般會(huì)重新用于生產(chǎn)瀝青，或者用于公路路基材料。即使這樣，仍有大量的廢棄瀝青路面沒(méi)能有效利用?；厥諒U棄瀝青混凝土路面材料，將其中的骨料應(yīng)用于混凝土路面材料中，可以極大地

8、節(jié)省路面原材料方面的開(kāi)支，減少天然骨料的開(kāi)采，保護(hù)自然資源。再生瀝青骨料應(yīng)用于混凝土是目前廣大學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)，已經(jīng)有許多研究成果。Hassan等指出，再生混凝土的抗壓強(qiáng)度隨再生骨料含量的增加而成比例降低，且再生混凝收稿日期：2014—06—27作者簡(jiǎn)介：陳玉，女，1979年生，河北冀州人，博士后，研究方向?yàn)榛炷敛牧虾徒Y(jié)構(gòu)。地址：北京市石景山區(qū)金頂北路69號(hào)院混凝土所，Email：1247278301@qqcorn。38新型建筑材料

9、20]412土的延展度和最大應(yīng)變隨之增大。在A1—0raimi等嘲的研究中觀察到，隨著再生骨料含量的增加，再生混凝土的塌落度和抗壓強(qiáng)度降低，彈性模量和抗折強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系與普通混凝土沒(méi)有大的差別。Delwar等指出，再生混凝土與普通混凝土相比，含氣量較高，密度較小，塌落度也較低。Somme的研究結(jié)果表明，盡管再生混凝土的強(qiáng)度和彈性模量均有下降，但再生骨料含量不超過(guò)50％的再生混凝土可以通過(guò)降低水灰比的方法來(lái)改善強(qiáng)度等性能。Oka

10、forI63發(fā)現(xiàn)，再生骨料相比普通骨料能吸收更多沖擊荷載。Katsakou和KoliaslTt發(fā)現(xiàn)，當(dāng)再生骨料含量不超過(guò)50％時(shí)，再生混凝土的抗折強(qiáng)度不變，而彈性模量隨再生骨料含量增加而下降的幅度要大于抗壓強(qiáng)度下降的幅度。隨著全球化資源的緊縮以及由建筑廢棄物引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)問(wèn)題和社會(huì)問(wèn)題日益突出，我國(guó)政府越來(lái)越重視節(jié)能和資源的回收利用問(wèn)題，大力提倡和發(fā)展建筑廢棄物的再利用，并對(duì)再生混凝土的開(kāi)發(fā)利用進(jìn)行立項(xiàng)研究。從2010年起，學(xué)兔兔

11、www.xuetutu.com陳玉，等：瀝青路面骨料再生混凝土的力學(xué)性能研究用再生骨料CRAP一2和FRAP2的混凝土，依次類推。在所有的混凝土設(shè)計(jì)中添加引氣劑以改進(jìn)混凝土和易性和耐久性。為獲得理想的塌落度，添加適量的減水劑，其用量根據(jù)調(diào)整塌落度的需要在攪拌現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整。在每個(gè)配合比設(shè)計(jì)確定之前先進(jìn)行試拌，以取得適當(dāng)?shù)乃涠扰c和易性。表3混凝土配合比設(shè)計(jì)13試件制備和試驗(yàn)內(nèi)容試驗(yàn)使用容量為027m的滾筒式攪拌機(jī)，每次攪拌制備大約018m

12、的混凝土。在混凝土攪拌之前，需將天然細(xì)骨料在110℃的烘箱里烘干24h，并在實(shí)驗(yàn)室常溫下放置24h。天然粗骨料在水中浸泡48h，在稱量前過(guò)濾水分并靜置30min。所有的再生骨料均不作任何處理，直接稱量。所有骨料中所含水分均經(jīng)過(guò)測(cè)量，并在拌合水總量中進(jìn)行調(diào)整。這種處理方法可以緩解在攪拌過(guò)程中因再生骨料吸水而引起的自由拌合水減少，從而降低塌落度的問(wèn)題。同時(shí)，由于天然粗骨料附著的粉料較少，因而在浸泡后不會(huì)發(fā)生由于細(xì)粉流失而改變實(shí)際配合比和骨料

13、級(jí)配的問(wèn)題。而如果浸泡細(xì)骨料，在過(guò)濾水分的同時(shí)會(huì)損失部分細(xì)粉，從而改變了實(shí)際配合比和骨料級(jí)配。新拌混凝土的試驗(yàn)項(xiàng)目包括塌落度、堆積密度和含氣量?；炷猎嚰脑囼?yàn)項(xiàng)目包括抗壓、抗折和劈裂抗拉強(qiáng)度。在測(cè)試前，所有試件均在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)7、14、28和90d。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論21新拌混凝土的性能(見(jiàn)表4)40新型建筑材料201412表4新拌混凝土的性能編塌落度含氣量堆積密度編塌落度含氣量堆積密度號(hào)／mm／％／(kg／m)號(hào)／mm／％!(k

14、g／m3)18945O22691164oo218821083202269l2324252253l2733O226913444252237410845O2253142535022215833702253l51335021406763752188l632450223773868O2lo7173245O223783255022531864702221925500222116500214011945O2205由表4可知，對(duì)于不摻再生骨料的普通混