再生骨料混凝土的基本性能

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再生骨料混凝土的基本性能

1、抗压强度

众多的文献研究表明再生骨料混凝土的抗压强度和再生骨料的替代率密切相关，当再生骨料替代率在30%以下时，再生骨料混凝土与普通骨料混凝土抗压强度差距不大，在8%内，如果再生骨料替代率继续提高，再生骨料混凝土抗压强度随着再生骨料替代率的增大而降低，再生骨料50%取代天然粗骨料时，再生骨料混凝土抗压强度降低5%-20%不等，当再生骨料100%取代天然粗骨料时，再生骨料混凝土抗压强度降低较多，最大降幅达到30%。同时相关试验表明：由于再生骨料混凝土和天然骨料混凝土的骨料成分不同,它们抗压强度随龄期的增长情况也不相同，与天然骨料混凝土相比，同一水灰比的再生骨料混凝土的28d抗压强度约低15 % ，但其相差的幅度会随着龄期的增长而慢慢缩小。

再生骨料混凝土抗压强度受水灰比的影响非常大，由图五可知，再生骨料混凝土随水灰比增加，抗压强度急剧降低。水灰比平均增加0.1，抗压强度下降20%左右。

因此，本文根据再生骨料混凝土抗压强度与再生骨料替代率关系的下包络线为主要依据，并结合再生骨料混凝土抗压强度与水灰比的关系，回归分析后提出再生骨料混凝土的抗压强度计算公式如下

其中， fn为再生骨料混凝土抗压强度，fc为再生骨料所替代的原天然骨料混凝土在水灰比为0.4下的设计强度，α为再生骨料替代率，β 为再生骨料混凝土水灰比。本公式使用的水灰比范围为0.4-0.7。

2、抗拉强度

再生骨料混凝土的抗拉强度和再生骨料的替代率密切相关，再生骨料混凝土的抗拉强度随再生骨料的替代率的提高而降低，当再生骨料100%替代天然骨料时，再生骨料混凝土对比天然骨料混凝土抗拉强度降低6.9 。众多研究者对再生骨料混凝土抗拉强度随再生骨料替代率的提高，强度降低所得的结果虽然离散，但总结众多研究成果，发现再生骨料混凝土的抗拉强度受再生骨料的替代率影响并没有抗压强度大，因此采用抗压强度的10%作为再生骨料混凝土的抗拉强度是比较保守和偏于安全的。

3、坍落度

在同一水灰比下，再生骨料混凝土的坍落度与天然骨料混凝土的坍落度之比，再生骨料混凝土随着再生骨料替代率的增高坍落度急剧下降。由于再生骨料比天然骨料的空隙多，吸水率大，所以在相同水灰比的条件下再生骨料的取代率越高，再生骨料混凝土的坍落度就越低。同时再生骨料表面粗糙,棱角众多，增大了拌和物在搅拌与浇筑时的摩擦力，降低了再生骨料混凝土坍落度。再生骨料混凝土的坍落度随水灰比的增大而增大，这和普通混凝土是一致的，因此，为了达到再生骨料混凝土工作性能的要求，必然要求提高再生骨料混凝土的水灰比，从而增大了再生骨料混凝土的用水量。同时再生骨料混凝土坍落度问题可以通过在再生骨料混凝土中加入适量的粉煤灰或高效减水剂来提高坍落度的同时可以保证有较好的保水性和粘聚性。

4、弹性模量E问题

再生骨料混凝土弹性模量随再生骨料替代率的增大而降低，再生骨料替代率在30%以内是，弹性模量损失基本都在15%以内，当再生骨料替代率达到100%时，最大弹性模量损失达到45%。同时灰比对再生骨料混凝土的强度与弹性模量影响也较大，当水灰比由0.8降到0.4时，弹性模量提高33.7%。本文根据已有的各类文献数据，综合考虑再生骨料替代率和水灰比对再生骨料混凝土抗压弹性模量的影响，并结合我国规范中关于普通混凝土弹性模量的计算公式，回归分析后提出再生骨料混凝土抗压弹性模量的计算公式如下：

其中En为再生骨料混凝土抗压弹性模量，fcu为再生骨料所替代的原天然骨料混凝土在水灰比为0.4下的极限抗压强度，a为再生骨料替代率，β 为再生骨料混凝土水灰比。本公式适用水灰比范围为0.4-0.7。

5、收缩性

采用再生粗骨料取代天然骨料后，再生骨料混凝土的收缩值显着增大，并且随着再生骨料取代率的提高，收缩值不断增大，当再生粗骨料取代100%天然骨料时，再生骨料混凝土的收缩率增大50%，使用再生细骨料取代30%的天然细骨料,再生骨料混凝土的收缩值略有增大，但幅度不明显。从混凝土结构来看，粗骨料是混凝土的骨架，水泥砂浆则作为结构联结组分填充于骨架的空隙间，因此在外界条件相同的情况下，混凝土的收缩率取决于粗骨料和砂浆两者的收缩率。在配合比相同时,由于再生骨料中含有大量的旧砂浆，其收缩率大大高于天然骨料。因此使用再生粗骨料制备的再生骨料混凝土，其收缩率显然会高于天然骨料混凝土，并且随再生粗骨料取代量的提高， 收缩率显着增大。此外为了改善再生骨料混凝土混合料的流动性，增加的部分拌合水也是收缩值增大的原因之一。

同时再生骨料混凝土骨料较高干缩值的特性和再生骨料表面的多孔结构有很大的关系。多孔结构将显着影响水分在骨料和砂浆界面区的传输过程，进而改变界面过渡区水化产物的微观结构。对于吸水能力较大的再生骨料，当其含水过高或过低时， 这些骨料的周围可能因为大量失水或因水膜过厚而造成界面区微结构的多孔性，导致干缩加剧。在结构逐渐密实以后， 混凝土收缩特性将会得到改善。

再生骨料混凝土的收缩性能可以通过改善再生骨料吸水特性而加以改善，例如对再生骨料加以研磨，以改善再生骨料的表面特征，减少再生骨料表面的砂浆含量，采用强度较高的母体混凝土来制作再生骨料或在搅拌再生骨料混凝土时加入适量的减水剂等，改善再生骨料的吸水特性，从而减少再生骨料混凝土的收缩性。

6、再生骨料混凝土的耐久性

使用再生粗骨料制备的再生骨料混凝土，其抗冻性与普通混凝土基本相当，不同水灰比的再生骨料混凝土的抗冻融性并不低于普通混凝土，并且再生粗骨料取代率对再生骨料混凝土的抗冻性基本没有影响。当再生骨料混凝土水灰比为0.5～0.7时，再生骨料混凝土的渗透性为普通混凝土的2—5倍，再生骨料混凝土的渗透性随水灰比的增大而增加，当水灰比较小时，再生骨料混凝土的渗透性则约为普通混凝土的3倍；当水灰比较高时，再生骨料混凝土的渗透性与普通混凝土差别不大。再生骨料混凝土强度等级为C30和C35时，如果再生取代率低于50%，再生骨料混凝土的碳化速度与普通混凝土相当；随着再生骨料取代率的进一步增大，再生骨料混凝土的碳化速度略有增加，同时随着水灰比增加，再生骨料混凝土的碳化深度增加。再生骨料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性略低于同水灰比的普通混凝土，再生骨料取代率小于30 %时，再生骨料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性与普通混凝土基本相同：随着再生骨料取代率的增加，再生骨料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性降低，但差别不大。

再生骨料混凝土的各项耐久性较普通混凝土有所降低，其主要原因是再生骨料的表面性能和天然骨料有较大差异，再生骨料的空隙率和吸水率比天然骨料要大，从而影响了再生骨料混凝土的耐久性。