第３６卷第５期 ２０１７年５月 硅 酸 盐 通 报 Ｖｏ１．３６ Ｎｏ．５ Ｍａｙ，２０ｌ７ ＢＵＬＬＥＴＩＮ ０Ｆ ＴＨＥ ＣＨＩＮＥＳＥ ＣＥＲＡＭＩＣ ＳＯＣＩＥＴＹ 矿物掺合料对再生混凝土力学性能的影响 张明明 ，王社良 ，张世民 ，张（１．西京学院土木工程学院，西安博 ７１００５５） ７１０１２３；２．西安建筑科技大学土木工程学院，西安摘要：为了研究矿物掺合料对ＲＡＣ界面性能的改善效果，对１７４组５２２个活性矿物增强ＲＡＣ试件进行力学性能试 验，分析了矿物掺合料在不同掺量和体积率下对ＲＡＣ的力学性能和变形性能影响的变化规律。研究结果表明：粉 煤灰ＦＡ对ＲＡＣ立方体的早期抗压强度的影响比较大，且随着掺量的增加，立方体抗压强均有不同程度的降低。 随减水剂Ｐｓ掺量的增加，其降幅增大，随硅粉ｓＦ含量的增加，相应降幅随之降低，但对于轴心抗压强度、劈拉强度 和抗折强度，增强效果较为明显。随ＦＡ、ＰＳ和ｓＦ含量的变化，峰值应变随之降低，而弹性模量随ＦＡ、ＰＳ含量的增 加而增加。 关键词：再生混凝土；强度比；高效减水剂；力学性能 中图分类号：ＴＵ５２８．０４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—１６２５（２０１７）０５—１５０５－０７ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌ Ａｄｍｉｘｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ＲＡＣ Ａｃｔｉｖｉｔｙ ＺＨＡＮＧ Ｍｉｎｇ—ｍｉｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｓｈｅ—ｌｉａｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｓｈｉ—ｍｉｎ ，ＺＨＡＮＧ Ｂｏ。 （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉｈｎ ７１０１２３，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉｈｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎ ７１００５５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｍｉｎｅｒａｌ ａｄｍｉｘｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ＲＡＣ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ， ｔｈｅ １７４ ｇｒｏｕｐｓ ｏｆ ５２２ ａｃｔｉｖｅ ｍｉｎｅｒａｌ ｅｎｈａｎｃｅｄ ＲＡＣ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｔｅｓｔ，ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｍｉｎｅｒａｌ ａｄｍｉｘｔｕｒｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｖｏｌｕｍｅ ｒａｔｅ ｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＲＡＣ ａｎｄ ｃｈａｎｇｅｄ ｒｕｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｌｙ ａｓｈ（ＦＡ）ｏｎ ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ＲＡＣ ｃｕｂｅ ｉｓ ｌａｒｇｅｒ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｂｅ，ｔｈｅ ｃｕｂｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｓｈｏｗ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｅｇｒｅｅｓ ｏｆ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ．Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔ（ＰＳ） ａｎｄ ｓｉｌｉｃａ ｆｕｍｅ（ＳＦ），ｔｈｅ ｄｅｃｌｉｎｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｂｕｔ ｔｈｅ ａｘｉａｌ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｆｌｅｘｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ｍｏｒｅ ｏｂｖｉｏｕｓ．Ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ＦＡ，ＰＳ ａｎｄ ＳＦ ｌｅｖｅｌｓ，ｔｈｅ ｐｅａｋ ｓｔｒａｉｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ＦＡ ａｎｄ ＰＳ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｅｃｙｃｌｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｒａｔｉｏ；ｓｕｐｅｒ ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ 引 言 再生混凝土（ＲＡＣ）是将拆迁废弃的、有一定服役年限的混凝土再利用而成的新混凝土，主要通过破碎、 基金项目：西京学院校基金（ＸＪ１６０１２８）；国家自然科学基金（５１１７８３８８，５１００８２４５，５１６７８４８０）；陕西省教育厅重点实验室科研计划项目 （１１ＪＳ０５９，１２ＪＳ０５５）；陕西省科技统筹创新工程计划（２０１３ＳＺＳ０１．Ｚ０２，２０１３ＳＺＳ０１－ＫＯ１）；陕西省攻关项目（２０１４Ｋ０６－３４） 作者简介：张明明（１９８７一），男，硕士，助教．主要从事结构智能振动控制研究． 通讯作者：王社良，教授，博导． １５０６ 专题论文 硅酸盐通报 第３６卷 筛分、清洗等步骤做成再生粗骨料，结合合适的配合比搅拌而成 。高性能混凝土（ＨＰＣ）良好的强度、耐久 性、和流动性的主要措施是适量的高效减水剂、降低水灰比和掺加超细活性矿物料。汪振双等 对钢纤维 再生粗集料混凝土进行了力学性能和抗冻性研究。章文娇等 对混杂纤维掺量下的再生混凝土进行了力 学性能影响研究。陈欣等 对矿物掺和料下的高性能再生混凝土进行了力学性能的影响研究。王静等 ｊ 对橡胶再生混凝土进行了基本力学性能试验研究。杜婷 通过试验对绿色高性能ＲＡＣ的基本性能和微观 结构进行了研究。刘数华 对比了普通ＲＡＣ和高性能再生骨料混凝土（Ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｒｅｃｙｃｌｅｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ＨＰ—ＲＡＣ）的取代率对混凝土性能和微结构的影响。王章夫等 通过ＸＲＤ、ＳＥＭ微观测试方法，研 究了通过纳米ＳｉＯ 和ＣａＣＯ 、水玻璃等纳米材料改善骨料界面结构，提高ＨＰ．ＲＡＣ强度。曹明莉等 对再 生混凝土变形性能进行了研究。由此可见，改善ＲＡＣ界面微结构是改善ＲＡＣ性能较有成效的办法之一，而 通过添加适量高效减水剂、活性超细粉是ＨＰＣ．ＲＡＣ的主要制备方法。 鉴于矿物掺合料对ＲＡＣ界面性能的改善，本章对１７４组５２２个试件通过掺加活性矿物超细粉的方法对 ＲＡＣ的力学性能的增强分别进行了试验研究，分析了矿物掺合料在不同掺量和体积率下力学性能和变形性 能的变化规律。 ２ 试 验 ２．１试验材料 （１）水泥：本试验采用的水泥为秦岭牌３２．５Ｒ级硅酸盐水泥，其性能指标见表１。 表１水泥物理力学性能 Ｔａｂ．１ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔ （２）再生粗骨料：采用服役年限为ｌ５年的废弃混凝土制备而成（ＲＡ—Ｉ），其性能指标见表２。 表２骨料物理性能指标 Ｔａｂ．２ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ３１．５ ２６ ５ ｌ９ １６ ９．５ ４．７５ ２．３６ ０．０ ４．１ １３．７ ２２．３ Ｏ．Ｏ ４．１ ｌ７．８ ０．Ｏ ３．１ ｌ９．４ Ｏ．Ｏ ３．１ ２２．５ ４０．１ ７９．６ ９９．７ ９９．９ ３６．１ ２４．４ ｌ２．４ ４．６ ５８．６ ８３．０ ９５．４ ｌ００ ３９．５ ２０．１ Ｏ．３ （４）粉煤灰（Ｆｌｙ ａｓｈ，ＦＡ）：采用渭河电厂Ⅱ级粉煤灰，其主要性能见表４。 （５）硅粉（ｓＦ）：采用陕西霖源微硅粉有限公司生产的硅粉，物理性能指标见表５。 （６）高效减水剂（ＰＳ）：采用ＣＬ—ＰＣＥ聚羧酸系高性能减水剂，其性能见表６。 表５硅粉物理性能指标 ２．２配合比设计 分别考虑粉煤灰（ＦＡ）、高效减水剂（Ｐｓ）、微硅粉（ｓＦ）不同掺量情况下对ＲＡＣ性能的影响，ＲＡＣ的配合 比如表７所示。 表７ ＲＡＣ的配合比 ３ 结果与讨论 ３．１粉煤灰对ＲＡＣ的影响 ３．１．１力学性能的影响 本文采用渭河电厂生产的ＩＩ级粉煤灰，其含量１５％、２０％和２５％时，对ＲＡＣ抗压、劈拉及抗折性能的影 响，其试验结果与ＲＡ—Ｉ制备的ＲＡＣ对比，如图１（ａ）一（ｂ）所示。 由图１（ａ）可知，与未掺加ＦＡ相比，其立方体抗压强度随ＦＡ掺量的增加而降低，而棱柱体抗压强度、劈 裂抗拉强度和抗折强度却随之增加，尤其对于抗折强度增幅较为明显，强度增量如表８所示。 表８ ＦＡ增强ＲＡＣ增率 Ｔａｂ．８ Ｆｌｙ ａｓｈ ｅｎｈａｎｃｅｄ ＲＡＣ ｒａｔｅ １５０８ 专题论文 硅酸盐通报 第３６卷 ｌＩ礴星星 毒 １ ｌ，ｌ ｌ ｌ 【Ｓ 譬ｑＨ １ ｌ Ｏ Ｏ Ｏ 如 ∞＝２ ｍ∞∞ 黔 图１粉煤灰（ＦＡ）对ＲＡＣ强度影响（ａ）强度归一化；（ｂ）强度比 Ｆｉｇ．１ Ｆｌｙ ａｓｈ ａｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ＲＡＧ（ａ）ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ；（ｂ）ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｒａｔｉｏ ３ ３ ３ ３ ３ ３ ３ ２ ２ ２ 对于强度比，由图１（ｂ）可知，随着ＦＡ含量的增加相比普通ＲＡＣ增加２３．８％、１８．６％和２５．８％，其范围 ∞强 舛 ∞勰 在０．９７～１．０之间。由此可见，随着掺加粉煤灰的增加，值相比普通混凝土会有一定程度的增加。而和随着 ＦＡ增加却变化并不明显，基本在０．１～０．１５之间缓慢增长，而在０．１左右，几乎与水平轴平行。 ｏ一 再ｈ嗣长—詈竹 ３．１．２变形性能的影响 ●１ Ｏ ０ ０ ０ Ｏ Ｏ ０ Ｏ ０ ０ Ｏ ９ ８ ７ ６ ５ ４ ３ ２●Ｏ 等 １ Ｏ Ｏ ０ ０ ０ Ｏ ０ ０ Ｏ 混凝土作为土木工程领域最常用的材料，在选用时必须注意其变形性能的影响，而混凝土的本构关系是 衡量变形性能最基本的物理力学性能，是研究结构安全性、稳定性的重要依据。本试验中，采用ＨＪ．１００混凝 土应变仪来对试件的轴向变形进行测量，纵向压缩变形值的测量仪器安装在试件中部标距１００ ｍｌＹｌ范围内。 对试件加载的初期要先进行预加载从而消除应力集中的影响。由于受试验条件和安全因素的影响，试验只 测得本构关系的上升段如图２（ｂ）所示，取 ＝ｅ／ｅ ，Ｙ＝ｏ－／Ｌ，采用无量纲坐标，作为横坐标，作为纵坐标，采 用最小二乘法对试验数据进行拟合，其拟合结果如式（１）。 Ｙ＝ ＋Ｂ ＋Ｃ ＋Ｄ （１） 其中 、Ｂ、Ｃ、Ｄ均为与粉煤灰掺量有关的系数。 ２ｌｏｏ ２０００ １９ｏ０ １８００ 癸 曼１７００ 意１６００ ｌ５００ ｌ４００ １３００ 量 专 ； 耄 图２ ＦＡ对ＲＡＣ变形性能的影响（ａ）峰值应变和弹性模；（ｂ）应力一应变曲线（上升段） Ｆｉｇ．２ Ｆｌｙ ａｓｈ ａｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ＲＡＣ ｄｅ￣ｎａｔｉｏｎ （ａ）ｐｅａｋ ｓｔｒａｉｎ ａｎｄ ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ；（ｂ）ｓｔｒｅｓｓ—ｓｔｒａｉｎ ｃＨｒｖｅ（ｒｉｓｅ） 图２（ａ）为粉煤灰（ＦＡ）对ＲＡＣ弹性模量、峰值应变。其中，图（ａ）左竖轴实线为峰值应变，随着ＦＡ含量 的增加，对应峰值应变降低，而图（ａ）右竖轴为弹性模量，相比未掺加ＦＡ的ＲＡＣ，随着ＦＡ含量的增加，对应 峰值应变随之增加。由此可知，ＦＡ随着掺量的增加ＲＡＣ峰值应变降低且降幅较大，而弹性模量相对略有增 长。 ３．２高效减水剂ＰＳ对ＲＡＣ的影响 ３．２．１力学性能的影响 高效减水剂是制备高性能混凝土的一种较为重要的外加剂，在混凝土的拌合过程中增加流动性，单独掺 第５期 张明明等：矿物掺合料对再生混凝土力学性能的影响 １５０９ 和减水剂对于混凝土的力学影响比较小，鉴于已经掺和ＦＡ的再生混凝土性能，本文选择在ＦＡ掺量２０％的 基础上，减水剂（Ｐｓ）掺量分别为１％、２％和３％时，研究ＲＡＣ力学性能的变化。 与未添加ＦＡ和减水剂ＰＳ的ＲＡＣ普通相比，试验归一化结果和强度比如图３（ａ）～（ｂ）所示。由图３ （ａ）可知，随着ＰＳ掺量的增加，立方体抗压强度在掺量为２％时降幅最大，达到１２．４３％，而ＰＳ含量在１％和 日 嚼叠量Ｑ暑Ｊｏ茸ｓｌｌ墨二 ３％时，降幅分别为６．２％和１０．５％。而相应和相比普通ＲＡＣ均有所增长，其中Ｐｓ对抗折强度的增长较为 明显，增幅分别为２３．６％、２２．７％和２１．５％，而相对增幅在３．４％～１１．４％。但ＰＳ掺量在１％和２％时，略有 降低，最大降幅为５．１１％最小降幅还不到０．３％，而在掺量为３％时ＲＡＣ的增加了９．８％左右。 １．２Ｏ １．１５ ２ ｌ Ｏ ９ ８ Ｌ１Ｏ Ｅ】 ｔｉｏ目２ｈｌ１．Ｏ５ １．ｏｏ Ｏ．９５ ｏ售鲁萝∞ Ｏ．９０ ｌ ｌ ０ Ｏ Ｏ ０ Ｏ Ｏ Ｏ ０ Ｏ Ｏ Ｏ．８５ 图３高效减水剂（ＰＳ）对ＲＡＣ强度影响（ａ）强度归一化；（ｂ）强度比 Ｆｉｇ．３ Ｓｕｐｅｒ ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ＲＡＣ（ａ）ｔｈｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ；（ｂ）ｓｆｅｎｇｔｈ ｒａｔｉｏ 对于强度比，其结果如图３（ｂ）所示，略低于０．１，而在０．１４～０．１５范围且未有明显增幅，曲线较为平缓。 但随着Ｐｓ掺量的增加，由于降低而增加，使得相对较大。掺加Ｐｓ后，ＲＡＣ在０．９６～０．９９。 ３．２．２变形性能的影响 Ｐｓ对ＲＡＣ变形性能的影响，通过试验研究分析，得到峰值应变、弹性模量和应力一应变上升段曲线如图 ４（ａ）一（ｂ）所示。拟合原理同掺和ＦＡ的ＲＡＣ原理相同，拟合数据如表９（其中 。、Ｂ 、Ｃ 、Ｄ。与Ｐｓ掺量有 关）： ２０ｏ０ ｌ・Ｏ ｌ９００ Ｏ・９ ｌ８０ｏ ０．８ ０．７ １７００ 目 ０．６ 皇１６００ ０．５ 意１５００ ０．４ １４０ｏ ０．３ ２ ｌ３０ｏ Ｏ．１ １２ｏ０ ０ ０ ｎ１ ０．２ ０ ３ ０。４ ０ ５ ｎ６ ０ ７ ０，８ ０．９】．０ ￡ｏ 图４ ＰＳ对ＲＡＣ变形性能的影响（ａ）峰值应变和弹性模量；（ｂ）应力．应变曲线（上升段） Ｆｉｇ．４ Ｓｕｐｅｒ ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ＲＡＣ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ （ａ）ｐｅａｋ ｓｔｒａｉｎ ａｎｄ ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ；（ｂ）ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎ ｃｕｒｖｅｓ（ｒｉｓｅ） 表９ ＲＡＣ应力应变上升段曲线拟合系数 Ｔａｂ．９ Ｆｉｔｔｉｎｇ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ＲＡＣ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｓｔｒａｉｎ ｒｉｓｅ ｃｕｒｖｅ ７ ６ ５ ４ｌｕｘｌＰａ １５ｌ０ 专题论文 硅酸盐通报 第３６卷 如图４（ａ）所示，随着Ｐｓ掺量的增加，峰值应变不断减少，当含量超过２％达３％时，峰值应变却随之增 加。而弹性模量随着Ｐｓ掺量的增加基本呈线性增加。 ３．３微硅粉ＳＦ对ＲＡＣ的影响 ３．３．１力学性能的影响 一对ｇＪｏ口 ｑ１ ０暑 ａ ｕ１ ｛｛｛Ｏ ０ ∞＂ ∞：２ ｍ ∞ ∞ 由于硅粉粒径仅为０．１—０．１５ ｍ，且其中富含ＳｉＯ：等活性物质，而ＲＡＣ界面水泥石中Ｃａ（ＯＨ） 能与 之反应生成胶凝材料Ｃ—Ｓ—Ｈ，能明显改善界面结构，且其较小的粒径使得水泥浆体的空隙率降低，改变了 ＲＡＣ中的孔结构，使得其内部更加致密。基于此，为了研究ｓＦ对ＲＡＣ性能的影响，通过３０组９０个试件对 其抗压性能、劈拉强度、抗折强度、变形性能和应力．应变曲线进行了试验。对比未掺加ｓＦ的ＲＡＣ，其结果如 图５（ａ）～（ｂ）所示。 ０口８ 甚ｄ占∞ ，ｌｌ１ Ｏ Ｏ Ｏ ０ Ｏ Ｏ Ｏ ０ ０ Ｏ ｌ Ｏ ３ ２１ Ｏ ９ ８ ７ ６ ５ ４ ３ ２图５微硅粉（Ｓ ’）对ＲＡＣ强度影响（ａ）强度归一化；（ｂ）强度比 Ｆｉｇ．５ Ｓｉｌｉｃａ ｆｕｍｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆＲＡＣ（ａ）ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｏｆｔｈｅ ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ；（ｂ）ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｒａｔｉｏ 图５（ａ）表明，掺加ｓＦ的ＲＡＣ，其立方体抗压强度均低于普通ＲＡＣ，但降幅随着掺量的增加而逐渐减 少，ｓＦ掺量为４％时，ＲＡＣ的要低于普通ＲＡＣ约９．５８％，但含量为１０％时的ＲＡＣ，其低于普通ＲＡＣ约５．０６％。 对于棱柱体抗压强度． ，随着ｓＦ含量的增加其值逐渐降低，但基本超过普通ＲＡＣ，最大增幅达３０．５％。对 于劈拉强度． ，ｓＦ含量为４％、６％和１０％时均高于普通ＲＡＣ，尤其在４％时增幅达３９％左右，但随ｓＦ掺量 的增加对应却随之降低，尤其在８％时略低于普通ＲＡＣ约１．８％。最后，对于抗折强度，ｓＦ的掺加对于有着 明显的增加，随着ＳＦ的增加，对应强度增幅在５．９３％～３０．７％范围。由此亦可见，ＳＦ对ＲＡＣ的增强较为明 显。 ｓＦ对ＲＡＣ强度比的影响如图５（ｂ）所示，其中和添加ｓＦ前后变化并不明显，其中在０．０８～０．１２范围浮 动，而在０．１２～０．１６之间变化，但对于，随着ｓＦ掺量的增加，该比值随之降低，但相比未添加ｓＦ的ＲＡＣ仍 较大，尤其在掺量４％时达到１．１８，而随ｓＦ含量的增大，该比值在０．７９～０．９３。 与粉煤灰ＦＡ相比，都是在一定范围内可以增强再生混凝土ＲＡＣ的棱柱体抗压强度、抗折强度和劈裂 抗拉强度，但是对于立方体抗压强度则小于普通再生混凝土ＲＡＣ，差别之处在于硅粉ｓＦ粒径小，矿物活性 强，在极少掺量的情况下就可以有效弥补再生混凝土ＲＡＣ中的微裂缝与微孔隙，而粉煤灰ＦＡ则需要的掺 量很大。 ３．３．２变形性能的影响 ｓＦ对ＲＡＣ变形性能的影响，试验结果如图６（ａ）～（ｂ）所示。由图６（ａ）可以看出，其峰值应变和弹性 模量与ｓＦ含量大小的变化规律。图（ｂ）为表１０拟合出的曲线（其中Ａ：、Ｂ 、Ｃ：、Ｄ 为与ｓＦ掺量相关）： 表１０ ＲＡＣ应力应变上升段曲线拟合系数 Ｔａｂ．１０ Ｆｉｔｔｉｎｇ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ＲＡＣ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｓｔｒａｉｎ ｒｉｓｅ ｃｕｒｖｅ 第５期 张明明等：矿物掺合料对再生混凝土力学性能的影响 １５１ ｌ 对于峰值应变，当ｓＦ含量在０％一４％范围内时，随着ｓＦ含量的增加而降低；在６％～１０％范围内时，随 着含量的增加，峰值应变亦降低；而在４％～６％范围内时，随着ｓＦ含量的增加而增加。对于弹性模量，ｓＦ含 量在６％～８％范围内随之增加，而Ｏ％～６％和８％一１０％范围内随着ｓＦ含量的增加而降低。 图６ ＳＦ对ＲＡＣ变形性能的影响（ａ）峰值应变和弹性模量；（ｂ）应力－应变曲线（上升段） Ｆｉｇ．６ Ｓｉｌｉｃａ ｆｕｍｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ＲＡＣ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ（ａ）ｐｅａｋ ｓｔｒａｉｎ ａｎｄ ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ；（ｂ）ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒｉａｎ ＣＵｌ＇Ｖｅ（ｒｉｓｅ） 图６（ｂ）为应力－应变（上升段）曲线，掺加ｓＦ前后，在范围内切线模量几乎相同，随着应力的增加，掺加 ｓＦ的ＲＡＣ的应变低于普通ＲＡＣ，对应的切线模量亦随之减小。然而，对于ｓＦ含量为６％时，其曲线却与未 掺加ｓＦ的ＲＡＣ几乎重合，在相同应力时，对应的应变要大于其余几种掺量的ＲＡＣ．ＳＦ。 ４ 结 论 （１）粉煤灰ＦＡ对ＲＡＣ的早期立方体抗压强度的影响较大，使得立方体抗压强度均随掺量的增加，有不 同程度的降低，然而，随着减水剂掺量的增加、其降幅增大，而随ｓＦ含量的增加，相应降幅随之降低。但对于 轴心抗压强度、劈拉强度和抗折强度，增强效果较为明显。其中棱柱体抗压强度最大增幅达３０．５％，劈拉强 度达３９％，而抗折强度３０．７％。 （２）随着掺加粉煤灰、减水剂和微硅粉的增加，值相比普通混凝土有一定程度的增加，增加幅度在０．７９ １．００之间，而和随着矿物掺合料的增加却变化并不明显。 （３）随ＦＡ、ＰＳ和ｓＦ含量的变化，峰值应变随之降低，而弹性模量随ＦＡ、ＰＳ含量的增加而增加，最大增 幅达１９．１％，而随ｓＦ含量的增加，除含量在８％时增加外，其余均有所降低，其中最大降幅２０．２％。 —参考文献 ［１］ 肖建庄．再生混凝土［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，２００８． ［２］ 汪振双，谭晓倩．钢纤维再生粗集料混凝土力学性能和抗冻性研究［Ｊ］．硅酸盐通报，２０１６，３５（４）：１１８４－１１８７． ［３］章文娇，鲍成成，孔祥清，等．混杂纤维掺量对再生混凝土力学性能的影响研究［Ｊ］．科学技术与工程，２０１６，１６（１３）：１０６—１１２ ［４］ 陈［５］王［６］ 杜欣，郑建岚．矿物掺和料对高性能再生混凝土力学性能的影响［Ｊ］．福州大学学报（自然科学版），２０１６，４４（２）：２４６－２５２． 静，石元，陈爱玖．橡胶再生混凝土基本力学性能试验研究［Ｊ］．混凝土，２０１４（４）：７４－７７． 婷．高性能再生混凝土微观结构及性能试验研究［Ｄ］．武汉：华中科技大学，２００６． ［７］刘数华．高性能再生骨料混凝土试验研究［Ｊ］．沈阳建筑大学学报（自然科学版），２００９，２５（２）：２６２－２６６． ［８］王章夫，张津践，詹树林，等．再生骨料界面纳米强化技术的微观分析［Ｊ］．稀有金属材料与工程，２０１０，３９（２）：４０９－４１４． ［９］ 曹明莉，张会霞，许玲，等．再生混凝土变形性能的研究进展［Ｊ］．材料导报，２０１４，２８（１）：１０６—１０９．
