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对于混凝土力学性能来说,影响因素有很多,原材料的性能特征、水灰比、砂率、强度等级、养护条件以及龄期等均会影响混凝土的力学性能。大量研究结果表明,在普通混凝土中掺入再生骨料会对其物理力学性能产生不利影响,通过掺入活性粉末可以改良其性能。由于关于粉煤灰、矿渣与硅灰三掺对再生骨料混凝土物理力学性能影响规律的研究文献还不多见。鉴于此,本文旨在将粉煤灰和矿渣和硅灰都应用于再生骨料混凝土中,通过粉煤灰、矿渣和硅灰对再生骨料混凝土进行改性,改善其界面过渡区性能,提高其力学性能及耐久性,以满足其工艺、环境要求并降低成本造价,使之向高强高性能化方向发展。
本文以桂林理工大学结构实验室的废弃混凝土为再生骨料(未碳化和受到Cl-离子腐蚀,性能较好),制作了216个再生混凝土试块,其中150mm×150ram×150mm和100mm×100mm×400mm试件各108块,研究了原生混凝土强度、龄期对再生混凝土强度的影响。同时,通过正交试验方法研究了矿物掺合料(粉煤灰、矿渣与硅灰)三掺对再生骨料混凝土的强度(包括抗折、抗压)的影响规律,初步探讨了其作用机理,得出最优配合比,并通过多元线性拟合得到再生混凝土强度与四个因素之间的关系式。
试验结果表明:粉煤灰掺量是影响再生混凝土抗压强度的最重要因素,硅灰掺量是影响抗折强度的最重要因素。抗压强度和抗折强度达到最大值的配合比不一样,抗压强度达到最大值的最优配合比是再生粗骨料取代率为60%、粉煤灰掺量为15%、矿渣掺量10%以及硅灰掺量为10%,抗折强度达到最大值的最优配合比是再生粗骨料取代率为60%、粉煤灰掺量为20%、矿渣掺量15%以及硅灰掺量为0%。在本文试验中,28天抗折强度大于6.0MPa的有5组配合比,RC8再生骨料掺量为100%,粉煤灰掺量为15%,矿渣掺量为20%,抗压强度达到27.4MPa,抗折强度达到6.403Mpa,相对都比较高,说明即使在粗骨料全部由再生骨料替代时,只要合理安排粉煤灰和矿渣掺量和硅灰掺量,也能够配制出性能较好的混凝土。因此,在工程实践中应用再生骨料是完全可行的。