一种矩形钢管‑碎砖骨料再生混凝土试件的制备方法与流程

本发明涉及固定建筑领域，尤其涉及一种矩形钢管-碎砖骨料再生混凝土试件的制备方法。

背景技术：

rac（recycledaggregateconcrete，再生混凝土）作为绿色材料的一种在许多年前就投入使用，因其能够保存有限的天然资源，降低能源消耗，并解决日趋增长的建筑垃圾问题。但是，碎砖骨料自身仍然存在着一些固有缺陷，比如骨料强度低、材料的弹性模量小、工作过程中收缩应变明显，耐久性能方面透水性有待提高，这些缺点都会导致制备的碎砖骨料再生混凝土强度和耐久性能的下降。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明旨在提供一种矩形钢管-碎砖骨料再生混凝土试件的制备方法，该新型再生混凝土试件结构简单，制备方式可行，能够很好的应用于土木工程试验研究。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种矩形钢管-碎砖骨料再生混凝土试件的制备方法，包括以下步骤：

1）初次称量材料：按比例称取水泥、粒径为2.36-4.75mm的砂、粒径为1.18-2.35mm的砂、粒径为0.60-1.17mm的砂、粒径为0.30-0.59mm的砂、粒径为0.15-0.29mm的砂、粒径为2.36-4.75mm和4.76-9.5mm的石子、粒径为2.36-4.75mm和4.76-9.5mm的碎砖；

2）初次混料搅拌：将称好的水泥、砂、石、碎砖依次放入搅拌机，开启搅拌机搅拌，搅拌1-2分钟；

3）二次称量材料：按比例称取水、减水剂；

4）二次混料搅拌：将上述材料搅拌、混合，混料时间4-5min；

5）填料及振捣：将搅拌好的混料填入矩形钢管中，填料的过程中要不断用振捣棒振捣，填筑完成以后，将试件放入振动台上振动，振动时间为15s-30s；

6）补料及覆膜：振捣结束后，对钢管内再生混凝土进行补料、抹平、覆膜处理，保证钢管平面的平整性以及混凝土的保水性；

7）养护：在混凝土标准养护条件下养护28天。

进一步的，所述再生混凝土的材料配比为水泥：砂：石：碎砖：水：减水剂=1：1.71：2.184：0.936：0.42：0.015。

进一步的，所述矩形钢管的长、宽、高、厚分别为120mm、80mm、120mm、3.5mm。

进一步的，所述钢管为冷弯矩形空心型钢，优选为q235钢材。

进一步的，所述矩形钢管的底部开有若干直径不大于3mm的圆孔。

本发明的有益效果是：通过在再生混凝土外围施加约束，使混凝土处于环向应力状态下，提高了再生混凝土的综合性能；在钢管的底部预留小孔，能够在浇筑混凝土时，及时将钢管内的空气排出，保证再生混凝土的密实性。

附图说明

图1为本发明矩形钢管-碎砖骨料再生混凝土试件的结构示意图。

图2为本发明矩形钢管-碎砖骨料再生混凝土试件的俯视示意图。

其中：1-矩形钢管的顶部，2-矩形钢管的侧壁，3-矩形钢管的底部，4-矩形钢管底部小孔。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。

实施例：参照附图1所示的一种矩形钢管-碎砖骨料再生混凝土试件，所述矩形钢管-碎砖骨料再生混凝土试件为立方体，长度为120mm，宽度为80mm、高度为180mm、厚度为3.5mm；所述矩形钢管所用的材料为q235钢材；所述矩形钢管的底部密封，底部的钢板上开有若干直径不大于3mm的圆孔，通过设置这些圆孔，能够在浇筑混凝土时及时排出钢管内的空气，使得混凝土更密实，能够达到预设的强度要求；所述钢管为冷弯矩形空心型钢，确保在试件受压的情况下，钢管混凝土侧壁能够对核心混凝土施加可靠约束；此外，再生混凝土中，以碎砖替代部分石子，既有效的利用了废弃的碎砖，又确保了再生混凝土的强度等级。

一种矩形钢管-碎砖骨料再生混凝土试件的制备方法，包括以下步骤：

1）初次称量材料：42.5水泥19.305kg、粒径为2.36-4.75mm的砂6.607kg、粒径为1.18-2.36mm的砂3.303kg、粒径为0.60-1.18mm的砂6.607kg、粒径为0.30-0.60mm的砂9.888kg、粒径为0.15-0.3mm的砂6.607kg、粒径为2.36-4.75mm的石子25.30kg、粒径为4.76-9.5mm的石子16.86kg、粒径为2.36-4.75mm的碎砖10.85kg、粒径为4.76-9.5mm的碎砖7.22kg（该称量量为三个标准立方体模具、三个标准棱柱体模具以及一个钢管试件所需材料用量）。

2）初次混料搅拌：将称好的水泥、砂、石、碎砖依次放入搅拌机，开启搅拌机搅拌，搅拌1-2分钟；

3）二次称量材料：水8.12kg、减水剂0.29kg；；

4）二次混料搅拌：将上述材料搅拌、混合，混料时间4-5min；

5）填料及振捣：将搅拌好的混料填入矩形钢管中，填料的过程中要不断用振捣棒振捣，填筑完成以后，将试件放入振动台上振动，振动台的振动频率为47-53hz，空载振幅为0.5mm，振动时间为15s-30s；

6）补料及覆膜：振捣结束后，对钢管内再生混凝土进行补料、抹平、覆膜处理，保证钢管平面的平整性以及混凝土的保水性。

7）养护：在混凝土标准养护条件下养护28天。

抗压强度试验：采用上述实施例的方法制备再生混凝土试件，将养护好的三块立方体试件分别安放在试验机的下压板或垫板上，使试件中心与下压板中心对齐，开动试验机，使试验机连续均匀加载，加载速率为0.5mpa/s，当试件接近破坏急剧变形时，应停止调整试验机油门，直至破坏，然后记录破坏荷载，计算抗压强度。取三个试件测值的算术平均值作为该试件的立方体抗压强度标准值，所测得的立方体抗压强度标准值大于或等于40mpa即满足设计要求。

依据本发明所述的混凝土配合比配制的碎砖骨料再生混凝土立方体试块抗压强度标准值如下表1：

表1：碎砖骨料再生混凝土立方体抗压强度标准值

轴心抗压强度试验：采用上述实施例的方法制备再生混凝土试件，将养护好的三块棱柱体试件分别安放在试验机的下压板或垫板上，使试件中心与下压板中心对齐，开动试验机，使试验机连续均匀加载，加载速率为0.5mpa/s，当试件接近破坏急剧变形时，应停止调整试验机油门，直至破坏，然后记录破坏荷载，计算轴心抗压强度。取三个试件测值的算术平均值作为该试件的轴心抗压强度值，同样满足设计要求。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。