再生混凝土砌块砌体抗压性能试验研究

摘要：抗压性能是再生混凝土砌块砌体最主要的力学性能。通过抗压砌体构件的试验，研究再生混凝土砌块砌体的抗压强度、弹性模量、应力－应变规律及泊松比，并与GB50003—2001《砌体结构设计规范》中普通混凝土砌块砌体计算公式相比较，给出了再生混凝土砌块砌体抗压强度设计值的建议取值。试验结果分析表明，再生混凝土砌块砌体具有很好的强度和变形能力，可作为承重墙体材料。
关键词：再生混凝土砌块砌体；抗压强度；再生骨料
近年来世界地震频发，我国最近就出现了罕见的汶川地震和玉树地震。在这些自然灾害中，倒塌房屋及拆除危房产生的建筑垃圾十分惊人，需要及时有效的处理[1－2]。同时我国又处在大规模的城市改造建设阶段，由此产生的建筑垃圾也需要处理。
传统填埋处理不仅占用大量的土地，而且污染环境，把建筑垃圾资源化利用是一种有效的处理方式[3－4]。通过利用废旧混凝土及废弃砖渣分别生产不同的再生骨料，即再生碎混凝土骨料和再生砖渣骨料，同时利用本课题组设计的三排孔承重再生混凝土砌块，生产再生碎混凝土骨料的再生混凝土砌块（A类）和再生砖渣骨料的再生混凝土砌块（B类）。经过试验A类再生混凝土砌块强度等级达到MU10.0，B类再生混凝土砌块强度等级达到MU5.0，都满足承重砌块强度等级要求。通过研究对比这两种砌块砌体的抗压强度、应力－应变规律、弹性模量和泊松比表明，再生混凝土砌体具有很好的抗压强度和变形能力，可作为承重墙体材料使用。
1试验方案及抗压试验
1.1再生混凝土砌块
再生混凝土砌块为本课题组自己设计的三排孔再生混凝土砌块，具体尺寸见图1。

图1再生混凝土砌块
用于生产再生混凝土砌块的两种再生骨料，第一种再生碎混凝土骨料是废旧混凝土粉碎而成的，废旧混凝土经颚式破碎机粉碎后进行筛分，分别得到粒径范围大于10mm，5～10mm，小于5mm三种粒径的再生骨料。本试验生产再生混凝土砌块所用的骨料为粒径小于5mm的再生细骨料和粒径5～10mm的再生粗骨料。第二种再生砖渣骨料是由废旧砖渣生产，经锤式破碎机一次粉碎得到小于10mm的再生砖渣粗、细骨料的混合料。通过调整不同配合比试验，由废旧混凝土粉碎的再生骨料生产的再生混凝土砌块平均抗压强度为10.5MPa，达到MU10.0砌块强度等级。由废砖渣生产的再生混凝土砌块平均抗压强度达到5.31MPa，强度等级达到MU5.0要求。
1.2试件设计
再生混凝土砌块分别用A类再生混凝土砌块和B类再生混凝土砌块，砂浆分别用M2.5，M5.0，M7.5，M10.0五种强度等级的水泥砂浆。抗压再生混凝土砌体按GBJ129—90《砌体基本力学性能试验方法标准》[5]砌筑，砌体的厚度为砌块宽度，砌体的宽度为主规格砌块长度，高度为三皮砌块高度加二层灰缝厚度，中间一皮砌块有一条竖向灰缝，如图2所示。再生混凝土砌块砌体抗压试验共分6组，在本课题组前期研究中，A类砌块质量较稳定，每组设计3个试件，B类砌块由于用再生砖渣生产，抗压强度的变异系数较大，每组设计5个试件，共计24个试件，具体方案见表1。
表1再生混凝土砌块砌体抗压试验方案

图2再生混凝土砌体
砌体试件同等级砂浆由一名中等技术水平的瓦工，采用分层流水作业法砌筑，并应使每盘砂浆均匀地用于各个试件。砌体试件的砌筑过程中，应随时检查砂浆的饱满度。砌体试件和砂浆试件在室内自然条件下养护28d后，同时进行试验。试件顶部用厚度为10mm的1∶3水泥砂浆找平，并应采用水平尺检查其平整度。
1.3再生混凝土砌体抗压试验
试验在YE－200A压力试验机上进行，最大压力2000kN。在试件两个宽侧面的竖向中线上，通过粘附与试件表面的表座，安装千分表测量试件的轴向变形。测点间的距离，为一个砌块厚度加一条灰缝厚度倍数。在宽侧面的水平中线上安装仪表，测点和试件边缘的距离不应小于50mm，测量试件的横向变形，加载及测试方案如图3所示。

图3再生混凝土砌体抗压试验