黏土砖再生骨料混凝土性能的试验研究与分析

3试验结果与分析
3.1黏土砖再生骨料混凝土抗压强度
图5示出黏土砖再生骨料混凝土7d和28d立方体抗压强度随水泥用量增加时的变化曲线。从图中可以看出，随着水泥用量的增加，黏土砖再生骨料混凝土的抗压强度提高，其中，7d强度提高幅度大于28d强度提高幅度，较低水泥用量时的强度提高幅度大于较高水泥用量时的强度提高幅度。这是由于黏土砖再生骨料属轻质骨料，早期，硬化水泥浆基体强度与骨料强度差异较小，其混凝土早期强度可能更多取决于水泥浆基体强度，28d及后期水泥浆基体的强度将大于骨料的强度，其混凝土后期强度应主要取决于骨料本身强度，从图6可见再生骨料自身破坏明显，当黏土砖再生骨料强度低时，通过增加水泥用量来提高混凝土强度效果不大。在应用黏土砖再生骨料配制混凝土制品时，应根据再生骨料的强度合理选择水泥用量。四组混凝土的轴心抗压强度与其立方体抗压强度较接近，如图5中虚线所示，轴心抗压强度与立方体抗压强度比值大于1.0，统计资料表明[11]，轻集料混凝土的轴心抗压强度与立方体抗压强度比值的变化范围在0.818～1.03之间，平均值为0.987。这可能是因为黏土砖再生骨料本身弹性模量低，造成其混凝土弹性模量低、泊松比大，试件横向变形能力强，试件中部应变滞后于应力，使得轴心抗压强度测试值提高。

3.2黏土砖再生骨料混凝土的物理性能
表2示出了黏土砖再生骨料混凝土的干表观密度、导热系数和24h吸水率。从表2所示结果可以看出，随水泥用量增加，黏土砖再生骨料混凝土的干表观密度和导热系数提高，24h吸水率降低。由于黏土砖再生骨料属轻质骨料，其混凝土干表观密度也属轻质混凝土范畴（ρd<1950kg/m3），导热系数也远低于普通混凝土（碎石混凝土干密度2300kg/m3，导热系数1.51W/（m•k），干密度2100kg/m3，导热系数1.28W/（m•k）），因此，经适当选择骨料和配合比设计，黏土砖再生骨料混凝土可以用于保温轻骨料混凝土制品（如墙材）和结构保温轻骨料混凝土制品（如楼板、剪力墙等）。黏土砖再生骨料本身孔隙率大，吸水能力强，其混凝土吸水率远高于普通混凝土，这对混凝土抗渗及耐久性可能产生不利影响，通过增加水泥用量可以有效降低其吸水能力。
表2黏土砖再生骨料混凝土的物理性能

3.3黏土砖再生骨料混凝土的变形性能
3.3.1静弹性模量和泊松比
表3示出了黏土砖再生骨料混凝土静弹性模量和泊松比的测试值。从表中结果可以看出，随着水泥用量的增加，黏土砖再生骨料混凝土的弹性模量略有提高，泊松比则降低。LC20～LC30普通轻集料混凝土，干表观密度在（1700～1900）kg/m3范围时，其弹性模量在（15.4～21.0）GPa范围[11]，说明黏土砖再生骨料本身的弹性模量比普通人造轻集料低，这是黏土砖再生骨料结构所决定的，一般黏土砖本身结构较疏松，内部开口孔隙多，破碎时又造成一定程度的损伤，进一步降低了骨料的强度和硬度，降低了骨料的弹性模量；而人造轻集料（陶粒）结构特征为（1～2）mm致密坚硬外壳，内部呈多孔结构，笔者曾测试（9.5～19mm）黏土砖再生骨料的筒压强度仅为1.3MPa，这仅相当于密度等级600级碎石型轻集料的筒压强度。
资料表明[11]，不同轻集料配制混凝土的泊松比不同，LC30人造轻集料混凝土的泊松比为0.16～0.26，平均值为0.22，黏土砖再生骨料混凝土泊松比要高于普通轻集料混凝土泊松比，这直接证明了3.1中其轴心抗压强度为什么会高于立方体抗压强度。
表3黏土砖再生骨料混凝土静弹性模量和泊松比

3.3.2干燥收缩率
图7示出了黏土砖再生骨料混凝土干燥收缩率随时间的变化曲线。从图中可以看出，在骨料用量不变时，随水泥用量的增加，混凝土干燥收缩率降低，低水泥用量试件早期干缩率远高于高水泥用量试件，且28d以后的干缩值仍大幅增加，这反映出黏土砖再生骨料干燥收缩可能是由水分丧失和水泥石毛细管收缩形成的，低水泥用量试件早期黏土砖骨料孔隙中水分损失速率更快，也反映出在骨料用量和水灰比相同的情况下，提高水泥用量可能有利于阻止黏土砖骨料孔隙中所吸收水分过快失去，从而起到混凝土减少早期干燥收缩的作用，并进而影响到混凝土后期整体收缩率的大小。资料表明[11]，当初始测试龄期为3d时，普通轻集料混凝土28d时的干燥收缩率为833×10－6，本文仅当水泥用量为440kg/m3时混凝土的干燥收缩率可以达到，其他3组混凝土的干燥收缩率均高于此数值，说明由于黏土砖再生骨料弹性模量低于普通轻集料弹性土砖再生骨料混凝土干燥收缩率更大。

4.结论