再生混凝土应力-应变本构关系是分析再生混凝土结构承载力及变形破坏的主要依据,本文针对六种不同再生粗骨料替代率、三个龄期的棱柱体共54个试件进行轴心抗压强度试验,分析了不同再生粗骨料替代率对再生混凝土全应力-应变曲线和轴心抗压强度、弹性模量、峰值应变及极限应变的影响规律。结果表明,再生混凝土全应力-应变曲线与普通混凝土相似,弹性模量均低于普通混凝土,峰值应变随着取代率增加而增大,极限应变则随着取代率的增加呈先增后减趋势。

通过对再生骨料取代率为70%的钢筋混凝土板和普通钢筋混凝土板的试验比较,研究了再生混凝土板在受荷载作用下的破坏形态。试验结果表明,再生混凝土板与普通混凝土板的破坏过程相似,且在相同配筋率情况下,再生混凝土板的承载能力和变形与普通钢筋混凝土板大致相当。因此,根据GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》提出的普通混凝土计算公式也适用于再生混凝土,并且具有较高的安全储备。

对普通混凝土、石屑特细砂混凝土和再生骨料混凝土分别进行了基本性能试验研究,包括塑性混凝土性能、硬化混凝土力学性能和耐久性。试验结果表明,石屑特细砂混凝土和再生骨料混凝土具有较好的力学性能和耐久性,但碎屑特细砂混凝土的收缩值相对较大。

对4种碎粘土砖粗骨料取代率(0、20%、30%和50%)在4个龄期(3d、7d、14d和28d)的96个混凝土试件进行了抗压强度和轴心抗拉强度试验,试验的再生混凝土净水灰比为0.45,目标强度等级为C30。在试验数据及参考文献数据的基础上,分别建立碎粘土砖粗骨料再生混凝土立方体抗压强度随龄期变化的经验公式及其28d龄期立方体抗压强度随粗骨料取代率变化的经验公式;回归得出碎粘土砖粗骨料再生混凝土轴心抗拉强度随龄期变化的经验公式,并建立各个龄期轴心抗拉强度与立方体抗压强度的换算关系。

试验研究了苯乙烯/丙烯酸酯类聚合物改性再生骨料混凝土的力学性能。试验发现,聚合物改性再生骨料混凝土宜采用龄期为28d的干养护模式,聚合物最佳体积掺量约为10%;在最佳掺量下,不同配合比的改性再生骨料混凝土的抗压强度及弹性模量略有降低,但聚合物显著提高再生骨料混凝土的抗裂性,改性后混凝土劈裂抗拉强度有大幅度提高,脆性明显降低。