2.4 试验结果分析
2.4.1 再生粗骨料掺量与混凝土坍落度的关系
根据表2.1的试验结果,绘制出不同强度等级混凝土随再生粗骨料掺量增加时坍落度的变化关系,如图2.1所示。从图2.1可以看出,随着再生粗骨料掺量的增大,各强度等级混凝土的坍落度均呈减小的趋势。这一现象可以从两方面解释:①相对于天然石子来说,再生粗骨料因表面含有较多的水泥浆而具有较大的吸水率。在混凝土拌合过程中这些水泥浆吸收大量的水而使得新拌混凝土的实际水灰比变小,因而最终导致了坍落度的减小;②通过人工机械破碎方式得到的再生粗骨料的表面较普通的天然石子来说更为粗糙,并有更多的棱角,故也会影响新拌混凝土的坍落度。另外,随着再生粗骨料掺量的增大,新拌混凝土的保水性变得较好,这可归因于再生粗骨料的吸水特性。
图2.1 坍落度与再生骨料掺量的关系
2.4.2 再生粗骨料掺量与混凝土力学性能的关系
根据表2.2的试验结果,绘制出再生粗骨料掺量与混凝土抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量以及劈裂强度的关系,如图2.2~图2.5所示。通过对以上试验结果进行分析可知:
图2.2 抗压强度与再生骨料掺量的关系
图2.3 轴心抗压强度与再生骨料掺量的关系
图2.4 弹性模量与再生骨料掺量的关系
图2.5 劈裂强度与再生骨料掺量的关系
(1)随着再生粗骨料掺量的增大,混凝土的抗压强度及轴心抗压强度均减小,且混凝土的这两项力学指标的变化趋势一致。由此可以看出再生混凝土的抗压强度和轴心抗压强度有着明显的相关性。
(2)当再生粗骨料取代率增大时,再生混凝土的弹性模量也逐渐减小。
(3)再生粗骨料取代率为40%时,再生混凝土各项力学指标与相应的基准混凝土(全部采用天然骨料配制的普通混凝土)相比降低幅度均较小,一般在10%左右。而当再生粗骨料取代率为100%(即全部采用再生粗骨料)时,再生混凝土各项力学指标降低幅度稍大。由此可见采用再生粗骨料部分取代天然石子对中、低强度等级混凝土的力学性能影响较小,而全部采用再生粗骨料配制的再生混凝土各项力学指标较相应的基准混凝土降低较大,此时可以采用掺加矿物掺合料等方式来增强再生混凝土的力学性能。
(4)与相应的基准混凝土相比,全部采用再生粗骨料的混凝土抗压强度和劈裂强度降低幅度随基准混凝土的强度等级不同而有所不同。当基准混凝土的强度等级较低时(如C20、C25),抗压强度降低幅度分别为10%和7%,劈裂强度降低幅度分别为6%和5%;当基准混凝土的强度较高时(如C30、C35),抗压强度降低幅度分别为15%和19%,劈裂强度降低幅度分别为10%和21%。对这一现象可以这样解释:再生混凝土的力学性能主要取决于界面过渡区和再生骨料力学性能。当再生混凝土的强度较低时,界面过渡区性能对其力学性能影响占主导;而当再生混凝土强度较高时,再生骨料性能对其力学性能的影响占主导地位。因此再生粗骨料的加入对低强度混凝土力学性能影响较小,而对中、高强度混凝土的力学性能影响较大。