汪振雙,崔正龍
(1.東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 投資工程管理學(xué)院,遼寧 大連 116025;2.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 建筑工程學(xué)院,遼寧 阜新 123000)
混凝土是當(dāng)今世界應(yīng)用最為廣泛的建筑材料.再生混凝土由于其本身具有低能耗、低消耗、無(wú)污染和可循環(huán)再生利用等特點(diǎn),在實(shí)際工程中已得到較廣應(yīng)用,其意義毋庸置疑[1].影響再生混凝土強(qiáng)度的因素很多,國(guó)內(nèi)外學(xué)者在大量試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,提出了混凝土雙變量強(qiáng)度公式.混凝土的雙變量強(qiáng)度公式主要分為線性和非線性兩類[2-3].F.A.Cluokun[4]通過研究建立了混凝土多變量抗壓強(qiáng)度公式.趙若鵬等[5]針對(duì)Ⅱ粉煤灰,通過回歸的方法得出混凝土雙變量抗壓強(qiáng)度公式.張阿櫻[6]通過二元線性回歸分析建立了自密實(shí)混凝土雙變量抗壓強(qiáng)度公式.本文設(shè)計(jì)了16組混凝土配合比試驗(yàn),同時(shí)考慮了粉煤灰再生混凝土的水膠比和粉煤灰摻量對(duì)混凝土28d抗壓強(qiáng)度的影響,對(duì)粉煤灰再生混凝土雙變量混凝土強(qiáng)度進(jìn)行修正,以便在工程中進(jìn)行推廣和應(yīng)用.
大連小野田P·Ⅱ42·5R 型普通硅酸鹽水泥,水泥的物理力學(xué)性能如表1所示.砂子為天然河砂,細(xì)度模數(shù)2.41,密度為2.68g/cm3.實(shí)驗(yàn)用再生粗集料是來(lái)自某辦公樓拆遷時(shí)產(chǎn)生的廢棄混凝土(鉆芯取樣混凝土抗壓強(qiáng)度為28.3MPa),經(jīng)破碎、篩分和組配后再生粗骨料的最大粒徑控制在25mm.再生粗集料的基本性質(zhì)如表2所示.水為普通飲用水.
表1 水泥的物理力學(xué)性能Table 1 Mechanical properties of cement
表2 再生粗集料的基本性質(zhì)Table 2 Basic properties of recycled coarse aggregate
粉煤灰采用內(nèi)摻法,等量取代水泥,按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法(GB/T 50081—2002)》對(duì)再生粗集料混凝土28d抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試.再生粗集料混凝土的配合比和28d抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果如表3所示.
從表3粉煤灰再生粗集料混凝土抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果中可以看出,當(dāng)水膠比為0.60時(shí),粉煤灰摻量為0時(shí),再生粗集料混凝土的強(qiáng)度為23.2 MPa;當(dāng)水膠比為0.55,粉煤灰摻量為0時(shí),再生粗集料混凝土的強(qiáng)度為26.4 MPa;當(dāng)水膠比為0.50,粉煤灰摻量為0時(shí),再生粗集料混凝土的強(qiáng)度為28.2MPa;當(dāng)水膠比為0.45,粉煤灰摻量為0時(shí),再生粗集料混凝土的強(qiáng)度為36.8MPa.當(dāng)水膠比為0.60,粉煤灰摻量為10%時(shí),再生粗集料混凝土的強(qiáng)度為22.8 MPa;粉煤灰摻量為20%時(shí),再生粗集料混凝土的強(qiáng)度為22.2MPa;粉煤灰摻量為30%時(shí),再生粗集料混凝土的強(qiáng)度為21.6MPa.因此,可以看出粉煤灰再生粗集料混凝土28d的抗壓強(qiáng)度不僅與混凝土的水膠比有關(guān),而且還和混凝土配合比中粉煤灰的摻量有關(guān).可以看出,粉煤灰再生粗集料混凝土28d的抗壓強(qiáng)度隨著水膠比的減小而增大,隨著粉煤灰摻量的增加而減小.
表3 混凝土的配合比Table 3 Mixing proportion of concrete
楊錢榮等[1-2]通過商品混凝土攪拌站采集粉煤灰混凝土配合比數(shù)據(jù),建立了混凝土強(qiáng)度與水膠比和粉煤灰摻量的雙變量線性強(qiáng)度公式和非線性強(qiáng)度公式.
式中,fc為混凝土強(qiáng)度,MPa;ωF為粉煤灰摻量,%;(C+F)/W為膠水比;a,b,d為系數(shù).
利用混凝土雙變量強(qiáng)度公式1對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析:
式中,fc為混凝土強(qiáng)度,MPa;ωF為粉煤灰摻量,%;(C+F)/W為膠水比.公式(3)的方差分析結(jié)果如表4所示.
表4 方差分析Table 4 Analysis of variance
利用混凝土雙變量強(qiáng)度公式(2)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析:
式中,fc為混凝土強(qiáng)度,MPa;ωF為粉煤灰摻量,%;(C+F)/W為膠水比.公式(4)的方差分析結(jié)果如表5所示.
式(3)的相關(guān)系數(shù)為0.902,式(4)的相關(guān)系數(shù)為0.915.由此可知,混凝土雙變量線性和非線性強(qiáng)度公式的精度較高.在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí),為了簡(jiǎn)化計(jì)算可以采用式(3)進(jìn)行再生混凝土的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度預(yù)測(cè).
表5 方差分析Table 5 Analysis of variance
再生粗集料混凝土28d的抗壓強(qiáng)度隨著水膠比的減小而增大,隨著粉煤灰摻量的增加而減小.在混凝土雙變量強(qiáng)度公式的基礎(chǔ)上,對(duì)16組再生混凝土試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸計(jì)算,建立了再生粗集料混凝土線性和非線性雙變量強(qiáng)度公式.研究結(jié)果有助于再生粗集料混凝土的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度預(yù)測(cè).
[1]崔正龍,莊宇,汪振雙.再生骨料混凝土干燥收縮裂縫試驗(yàn)[J].四川大學(xué)學(xué)報(bào):工程科學(xué)版,2010,42(5):160-163.(Cui Zhenglong,Zhuang Yu,Wang Zhenshuang.Study on Drying-Shrinking Crack of Recycled Aggregate Concrete[J].Journal of Sichuan University:Engineering Science Edition,2010,42(5):160-163.)
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