Page 68 - 《应用声学》2023年第6期

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in the process of slow reduction of post peak load. This process is mainly the development of macro cracks,
which extend to the top area of the specimen, and no new cracks are generated. The research results reveal the
crack development mechanism of steam cured RAC, which can provide theoretical support for its engineering
application.
Keywords: Recycled aggregate; Concrete; Fracture; Damage; Acoustic emission
配将成为混凝土结构的重要生产方式。混凝土预制
0 引言
构件生产过程中通过高温蒸汽养护可以提高混凝

混凝土因具有强度高、可塑性好、成本低等优 土早期强度，从而缩短脱模时间，提高生产效率，但
点，已成为应用最广泛的建筑材料，但其大量应用 过高的蒸养温度或蒸养时间过长也会对混凝土力
也带来了资源消耗巨大、环境污染严重等问题。我 学性能造成不利影响 [7−9] 。目前关于蒸养 RAC 断
国混凝土及其制品每年大约需要消耗132亿吨的砂 裂性能及损伤机理的研究还相对较少。
石骨料 [1] 。而城市化建设过程中大量的老旧建筑被 为深入研究高温蒸养对 RAC断裂性能的影响，
拆除，每年产生的建筑垃圾也达数十亿吨 [2] 。采用 本文采用 MTS322 试验机对 RAC 试件开展三点弯
再生骨料制备再生骨料混凝土(Recycled aggregate 曲试验，并利用声发射 (Acoustic emission, AE) 技
concrete, RAC)，不仅能够减轻废弃混凝土造成的 术对混凝土内部损伤过程进行了监测分析。
环境压力，还可以大幅度减少对自然资源的开采。
为推进RAC在工程中的广泛应用，各国研究人员均 1 试验方案
对 RAC 开展了大量研究工作。研究混凝土断裂力
1.1 试验材料
学理论对于揭示混凝土拉伸破坏过程具有十分重
要的意义。Musiket等 [3] 开展了不同尺寸RAC梁的 水泥为海螺牌 PO42.5 普通硅酸盐水泥，矿渣
断裂试验，研究显示，RAC 梁的断裂荷载存在尺寸 为 S95 磨细粒化高炉矿渣粉。水泥、矿渣的比表面
2
2
效应。Wang 等 [4] 研究显示，再生骨料对混凝土在 积分别为 378 m /kg 和 420 m /kg，水泥和矿粉的
高温下的抗断裂性不利。黄书岭 [5] 试验显示，RAC 化学组成如表 1 所示。参照《蒸养混凝土制品用掺
的断裂韧度低于普通混凝土，大约为其断裂韧度的 合料》(JC/T 2554–2019) 中蒸养活性指数试验方法
75%∼97%。罗素蓉等 [6] 通过三点弯曲试验，基于双 对本文所用的矿粉进行测试，得到 3 d 和 28 d 蒸养
K 断裂参数评价再生混凝土的断裂性能，再生混凝 活性指数分别为 106.9% 和 119.4%。粗骨料全部采
土的起裂韧度和失稳韧度随再生骨料取代率的增 用再生骨料，最大公称粒径为 26.5 mm，压碎值为
加而降低。 15.2% (压碎指标 II类)，细骨料采用天然河砂，细度
在建筑工业化背景下，采用预制构配件进行装 模数为2.5。

表 1 胶凝材料的化学组分含量
Table 1 Chemical component content of cementitious material
(单位: %)

组分 CaO MgO SiO 2 Fe 2 O 3 P 2 O 5 Al 2 O 3 SO 3 烧失量
矿粉 45.09 6.99 27.33 0.45 0.13 13.66 4.03 0.95
水泥 54.65 2.58 22.07 4.32 1.03 6.30 2.59 2.14
1.2 配合比 料代替部分水泥，水泥和矿粉的质量比为0.5 : 0.5。

RAC的配合比如表2所示，粗骨料为再生骨料， 表 2 RAC 配合比

砂率 0.46，水灰比 0.3，减水剂采用江苏苏博特新材 Table 2 Mix ratio of RAC
料股份有限公司生产的PCA 聚羧酸高性能减水剂， (单位: kg/m )
3
掺量为胶凝材料的 0.7%，混凝土拌合物流动性较 水泥 矿粉 砂子 再生骨料 水 减水剂
好，实测塌落度 190∼200 mm。采用矿粉做为掺合 241.5 241.5 815 957 145 3.42