再生粗骨料混凝土实验方案

实验方案
一、实验准备：
1、选料
水泥为32.5R海螺牌普通硅酸盐水泥，其表观密度为3 100kg/m3。

砂为普通黄砂，细度模数为2.75。

天然粗骨料为连续级配的碎石，最大粒径为31.5mm。

再生骨料由某路面废弃混凝土破碎加工而成，该废弃混凝土的技术资料不详。

水为普通自来水。

2、分组编号并计算混凝土配合比
混凝土共分4组，第一组水灰比为0.5时，编号为RC1-0的是普通混凝土，编号为RC1-25、RC1-50、RC1-75、RC1-100的分别表示再生粗骨料取代率为25%、50%、75%和100%的再生混凝土，水灰比为0.8时，编号为RC2-0的是普通混凝土，编号为RC2-25、RC2-50、RC2-75、RC2-100的分别表示再生粗骨料取代率为25%、50%、75%和100%的再生混凝土。

第二组至第四组的同上。

配合比：首先以C25普通混凝土拌合时需要的水为依据，根据实测坍落度试验结果，测定混凝土用水量，从而确定配合比。

混凝土配合比
混凝土配合比实际材料用量单位：kg
3、制作混凝土拌合物：
根据不同试件的混凝土配合比制作混凝土拌合物，具体步骤如下。

拌合物试验拌合方法
（一）、一般规定
（1）、拌制混凝土的原材料应符合技术要求，并与施工实际用料相同，在拌合前，材料的温度应与温室相同。

（2）、拌制混凝土的材料用量以质量计。

称量的精确度：骨料为±1％，水、水泥及混合材料、外加剂为±0.5％。

（二）、只要仪器设备
（1）、混凝土搅拌机容量50-100L，转速18-22r/min。

（2）、磅秤称量50-100kg。

感量50g。

（3）、其他用具架盘天平（称量1kg，感量0.5g）、量筒（200cm3,1000cm3）、拌铲、拌板（1.5m×2m左右、厚5cm左右）、盛器。

(三)、拌合方法
混凝土的拌合方法，宜与生产时间使用的方法相同。

一般采用机械搅拌法，搅拌量不应小于搅拌机额定搅拌量的1/4.
（1）、按所定配额比计算每盘混凝土各材料用量后备料。

（2）、预拌一次，即用按配合比的水泥、砂和水组成的砂浆及少量石子，在搅拌机中进行涮膛，然后倒出并刮去多余的砂浆。

其目的是避免正是拌合时间影响拌合物的实际配合比。

（3）、开动搅拌机，向搅拌机内依次加入石子、砂浆和水泥，干拌均匀，再将水徐徐加入，全部加料时间不超过2min,水全部加入后，继续拌合2min。

（4）、将拌合物自搅拌机卸出，倾倒在拌板上，再经人工拌合1-2min，即可进行测试或试件成型。

从开始加水时算起，全部操作必须在30min内完成。

4、试件制作与养护：
1）.将制作好的混凝土拌合物按照先前编好的编码依次制作混凝土立方体试件。

2).混凝土试件的尺寸为150mm×150mm×150mm的立方体，试件制作前，应将试模擦干净并在试模内表面涂一层脱模剂，再将混凝土拌合物装入试模成型。

3).对于坍落度不大于70mm的混凝土拌合物，将其一次装入试模并高出试模表面，将试件移至振动台上，开动振动台振至混凝土表面出现水泥浆并无气泡向上冒时为止。

振动时应防止试模在振动台上跳动。

刮去多余的混凝土，用抹刀抹平。

记录振动时间。

对于坍落度大于70mm的混凝土拌合物，将其分两层装入试模，每层厚度大约相等。

用捣棒按螺旋方向从边缘向中心均匀插捣，次数一般每100cm2应不少于12次。

用抹刀沿试模内壁插入数次，最后刮去多余混凝土并抹平。

4).养护按照试验目的不同，试件可采用标准养护，采用标准养护的试件成型后表面应覆盖，以防止水分蒸发，并在20±5℃的条件下静置1～2
昼夜，然后编号拆模。

拆模后的试件立即放入温度为20±2℃，湿度为95％以上的标准养护室进行养护，直至试验龄期28d。

在标准养护室内试件应搁放在架上，彼此间隔为10～20mm，避免用水直接冲淋试件。

当无标准养护
室时，混凝土试件可在温度为20±2℃的不流动的Ca（OH）2饱和溶液中养护。

二、拌合物塌落度试验
（一）、坍落度法
本方法适用于骨料粒径不大于40mm、坍落度不小于10mm的混凝土拌合物稠度测定。

1、主要仪器设备
（1）坍落度筒坍落度筒由1.5mm厚的钢板或其他金属制成的圆台形筒。

地面和顶面应互相平行并与椎体的轴线垂直。

在筒外2/3高度处安有两个把手，下端应焊脚踏板。

筒的内部直径尺寸为：
底部直径（200±2）mm
顶部直径（100±2）mm
高度（300±2）mm
（2）捣棒直径16mm，长600mm的钢棒，端部应磨圆。

（3）小铲、直尺、拌板、镘刀等。

2.试验步骤
取第一组的10个混凝土试件依次进行坍落度试验，具体步骤如下：
（1）湿润坍落度筒及其他用具，并把筒放在不吸水的刚性水平底板上，然后用脚踩住二边的脚踏板，使坍落度筒在装料时保持位置固定。

（2）把按要求取得的混凝土试样用小铲分三层均匀地装入筒内，使捣实后每层高度为筒高的1/3左右。

每层用捣棒插捣25次。

插捣应沿螺旋方向由外向中心进行，各次插捣应在截面上均匀分布。

插捣筒边混凝土时，捣棒可以稍稍倾斜。

插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度，插捣第二层和顶层时，捣棒应插透本层至下一层的表面。

浇灌顶层时，混凝土应灌到高出筒口。

插捣过程中，如混凝土沉落低于筒口，则应随时添加。

顶层插捣完后，刮去多余的混凝土并用抹刀抹平。

（3）清除筒边底板上的混凝土后，垂直平稳地提起坍落度筒。

坍落度筒的提离过程应在5～10s内完成。

从开始装料到提起坍落度筒的整个进程应不间断地进行，并应在150s完成。

（4）提起坍落度筒后，测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即为该混凝土拌合物的坍落度值（测量精确至1mm，结果表达修约至5mm）。

（5）坍落度筒提离后，如发生试体崩塌或一边剪坏现象，则应重新取样进行测定。

如第二次仍出现这种现象，则表示该拌合物和易性不好，应予记录备查。

（6）观察坍落度后混凝土拌合物试体的粘聚性和保水性，并与标准混凝土试件进行对比。

粘聚性用捣棒在已坍落的拌合物椎体侧面轻轻敲打，如果椎体逐渐下沉，表示粘聚性良好，如果椎体倒塌，部分崩裂或出现离析现象，即为粘聚性不好保水性提起坍落度筒后如有较多的稀浆从底部析出，椎体部分的拌合物也因失浆而骨料为外露，则表明此拌合物保水性不好。

如无这种现象，则表明保水性良好。

三、立方体抗压强度试验
1、主要仪器设备：
压力试验机（精度不低于±2％，试验时有试件最大荷载选择压力机量程。

使试件破坏时的荷载位于全量程的20％～80％范围内）；振动台〔频率（50±3）Hz，空载振幅约为0.5mm〕；搅拌机、试模、捣棒、抹刀等。

2、抗压强度测定步骤：
取第二组的10个混凝土试件依次进行立方体抗压强度试验，具体步骤如下：
1）试件从养护室取出后尽快试验。

将试件擦拭干净，测量其尺寸（精确至1mm），据此计算出试件的受压面积。

如实测尺寸与公称尺寸之差不超过1mm，则按公称尺寸计算。

2）将试件安放在试验机的下压板上，试件的承压面与成型面垂直。

开动试验机，当上压板与试件接近时，调整球座，使其接触均匀。

3）加荷时应连续而均匀，加荷速度为：当混凝土强度等级低于C30时，取（0.3～0.5）MPa/s；高于或等于C30时，取（0.5～0.8）MPa/s。

当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整试验机油门，直至试件破坏，记录破坏荷载P（N）。

3、结果评定：
1）混凝土立方体抗压强度
cu
f 按下式计算（MPa ，精确至0.01MPa ）：
cu F f A ＝
式中 cu f
——混凝土立方体试件抗压强度，MPa ； F ——破坏荷载，N ；
A ——试件受压面积，mm 2。

2）计算每个试件的立方体抗压强度，分别与C25的标准试块进行性能对比。

3）得出哪种配合比的再生混凝土与标准试块的性能最为接近。

4）分析具体原因，并进行深入探究。

四、混凝土抗折（抗弯实验）强度试验
（一） 主要仪器设备
试验机 50-300KN 抗折试验机或万能试验机； （二） 试验步骤
取第三组的10个混凝土试件进行立方体抗折强度试验，具体操作步骤如下： （1） 试验前先检试件，如试件中1/3长度内有蜂窝（大于Φ7mm ×2mm ）,
该事件应即作废，否则应在记录中注明。

（2） 在试件中部量出其宽度和高度，精确至1mm 。

（3） 调整两个可移动支座，使其与试验机下压头中心距离为225mm ，并旋
紧两支座。

将试件妥放在支座上，试件成型时的侧面朝上，几何对中后缓缓加一初荷载（约1KN ），而后以0.5—0.7MPa ／s 的加荷速度，均匀而连续的加荷（低强度等级时用较低速度）；当试件接近破坏而开始迅速变形，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，记下最大荷载。

（三） 试验结果计算
（1） 当断面发生在两个加荷点之间时，抗折强度f f (以MPa)计按下式计
算： 2bh
FL
f f
式中 F —极限荷载（N ）； L —支座间距离。

L=450mm;
b—试件宽度（mm）;
h—试件高度（mm）。

（2）计算每个试件的立方体抗折强度，分别与C25的标准试块进行性能对比。

（3）得出哪种配合比的再生混凝土与标准试块的性能最为接近。

（4）分析具体原因，并进行深入探究。

注：如断面位于加荷点外侧，则该试件之结果无效，断面位置在试件断块短边一侧的底面中轴线上量得。

五、混凝土劈裂抗拉强度试验
混凝土的劈裂抗拉试验是在立方体试件的两个相对的表面素线上作用均匀分布的压力，使在荷载所作用的竖向平面内产生均匀分布的拉伸应力；当拉伸应力达到混凝土极限抗拉强度时，试件将被劈裂破坏，从而可以测出混凝土的劈裂抗拉强度。

(一）主要仪器设备
（1）垫层应为木质三合板。

其尺寸为：宽6=20mm；厚t=3～4mm、长L≥立方体试件的边长。

垫层不得重复使用。

（2）垫条在试验机的压板与垫层之间必须加放直径为150mm的钢制弧形
垫条，其长度不得短于试件边长，其截面尺寸
如附图
(3)压力机、试模等与混凝土
抗压强度试验中的规定相同。

(二）测定步骤
取第四组的10个混凝土试件进行立方体抗折强度试验，具体操作步骤如下：（1）试件从养护室中取出后，应及时进行试验，在试验前试件应保持与原养护地点相似的干湿状态。

（2）先将试件擦干净，在试件侧面中部划线定出劈裂面的位置，劈裂面应与试件成型是的顶面垂直。

（3）量出劈裂面的边长（精确至lmm),计算出劈裂面面积（A）。

（4）将试件放在压力机下压板的中心位置。

在上下压板与试件之间加垫层和垫条，使垫条的接触母线与试件上的荷载作用线准确对齐。

（5）加荷时必须连续而均匀地进行，使荷载通过垫条均匀地传至试件上，加荷速度为：混凝土强度等级＜C30时，取每秒钟0.02〜0.05MPa;强度等级≥ C30且＜C60时，取每秒钟0.05〜0.08MPa ；当混凝土强度等级≥C60时，取每 秒钟 0.8～1.0MPa 。

（6）在试件临近破坏开始急速变形时，停止调整试验机油门，继续加荷直至 试件破坏，记录破坏荷载P (N)。

（三）试验结果计算
（1）混凝土劈裂抗拉强度按下式计算（计算至O.OlMPa): A
P
A P f ts ⨯==
637.02π 式中ts f ——混凝土劈裂抗拉强度，MPa ； P ——破坏荷载，N ；
A ——试件劈裂面积，mm 2。

（2）计算每个试件的立方体混凝土劈裂抗拉强度，分别与C25的标准试块进行性能对比。

（3）得出哪种配合比的再生混凝土与标准试块的性能最为接近。

（4）分析具体原因，并进行深入探究。