中高强度高坍落度再生细骨料混凝土的力学性能
摘 要：这项研究调查了含有再生细骨料（RFA）的普通强度（NS）和高强度（HS）混凝土的力学性能。采用高坍落度混合设计，可潜在地用作填充结构混凝土。根据RFA置换率和固化时间来测量抗压强度，拉伸强度和弹性模量。另外，在温度和湿度室中在260天内测量收缩应变。RFA混凝土的抗压强度和弹性模量约为原始混凝土的70-90％。NS混凝土的抗压强度和弹性模量下降幅度大于HS混凝土。NS和HS混凝土在破坏机理上的差异可以解释这一点。190天抗拉强度与28天抗压强度的比为1.15-1.25。这些显示出良好的力学发展。RFA混凝土的弹性模量与抗压强度之比与原始混凝土不同，但与再生粗骨料混凝土相似。ACI318‑14（结构混凝土的建筑规范要求和注释，2014）和模型规范（混凝土结构的纤维模型规范，2010）高估了RFA混凝土的弹性模量。因此，这项研究提出了一个经验公式来近似RFA混凝土的弹性模量。由于使用RFA，收缩率的增加最多是混凝土极限压缩应变的5–6％。
关键词：再生细骨料；中高强度混凝土；高坍落度；抗压强度和拉伸强度；弹性模量
1引言
建筑业占自然资源消耗的50％。由于自然资源的枯竭，已经强调了回收建筑材料的重要性。克服天然集料供应短缺的一种策略是部分（或完全）使用粗集料和回收集料（RAS）。将RA混凝土用作结构混凝土构件，应全面研究其力学性能。再生粗骨料的使用（RCA）已被广泛研究，包括使用结构混凝土构件（McNeil和Kang 2013; Sagoe-Crentsil等2001; Smith等2014; Wang等2016; Wardeh等2015），回收陶瓷废物（Alves等人2014;Zegardło等人2018）和RCA的表面改性 作用（Choi等人2016; Ryou和Lee 2014; Ryu等2018）。
先前的研究表明，在正常强度范围内，RCA混凝土的抗压强度比天然骨料（NA）混凝土的抗压强度降低了约15– 30％比例增加到100％（Folino和Xargay 2014; McNei和Kan（2013）。当前的一项研究报告说抗压强度的降低小于10％（ Knaack和Kurama 2014; Tahar等人2017; Xie和Ozbakkaloglu 2016）。高强度范围超过55 MPa压力和100％用RCA替代后，RCA混凝土的抗压强度比原始混凝土低约10％（Kanellopoulos 等人 2014; Pedro等人2017; Tam等人2015; Xie 和Ozbakkaloglu 2016）。关于RCA混凝土的最新研究报告说，带有RCA的高强度（HS）混凝土的抗压强度并未显着降低。此外还评估了RCA混凝土的其他机械性能，例如弹性模量，间接拉伸强度，弯曲强度，韧性和断裂能（Gholampour和Ozbakkaloglu 2018; Kou 和Poon2008; Zhou和Chen2017）。此外，通过根据RCA置换率测量收缩率和蠕变应 变来研究时间依赖性行为（Seo和Lee，2015年Tam等，2015年）。但是，由于RFA的高孔隙率和高吸水率，所以对再生细骨料（RFA）混凝土的研究很少。旧水泥浆的较高孔隙度会导致界面过渡带（ITZ）的特性变差（Goacute;mez- Soberoacute;n2002）。由于RFA的高孔隙率，RFA的吸水率为11-13 ％（ Evangelista和Brito 2007 ；Katz 2003 ；Kumar等人2017；Pereira等人2012a，b）高于天然纤维细骨料。高吸水率会降低混凝土搅拌时的可加工性。而且，干燥收缩应变可以随着RFA的置换率的增加而增加。
最近，RFA混凝土的机械性能得到了增强。例如，对于具有100％置换率的RFA混凝土。Kumar等人（2017）报告说抗压强度和劈裂抗拉强度分别降低了16％和7.0％。对于含RFA的高强度混凝土，对于100％RFA混凝土，抗压强度降低4-12％，劈裂抗拉强度降低24％（Pedro等人， 2017 Pereira等人，2012a，b；Santos等（2017）。此外，大多数以前的RFA混凝土的坍落度测量值（Kurda 等，2017； Pedro等，2017； Pereira等，2012a，b） 在80–134 mm范围内。虽然杨等人。（2008）使用高坍落度RFA混凝土，即175-200 mm，他们的研究仅限于普通强度的RFA混凝土。
在这项研究中，根据RFA的替代比例和固化时间评估了掺入RFA的NS和HS混凝土的力学性能。这些行为包括抗压强度，间接抗拉强度，弹性模量和收缩应变。NS和HS混。凝土均采用5种RFA替代率，平均坍落度分别为214和217mm。在3、7、28和190天测量抗压强度，在28和190天测量分裂抗拉强度。通过对干燥过程的测量，对其长期行为进行评价 收缩应变至260天。将测量的压缩弹性模量与以往关于RFA和RCA混凝土的实验数据进行了比较。与RCA混凝土的研究相比，RFA混凝土的研究仍然很少，特别是用作结构混凝土构件时。
因此，需要对测量分裂抗张强度。通过测量直到260天的干燥收缩应变来评估长期行为。将测得的压缩弹性模量与先前在RFA和RCA混凝土上的实验数据进行比较。此外，提出了经验公式来预测RFA混凝土的弹性模量。
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