再生骨料混凝土基本性能分析与研究

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　　摘要：研究了再生骨料的基本特性以及搅拌方式、水灰比和砂率对再生混凝土抗压强度的影响。结果表明，再生骨料的压碎指标和表观密度低、吸水率高；当水灰比大于0.38时，再生混凝土强度随水灰比的增大而降低，而小于0.38时，强度则不会有明显的变化；当砂率为0.4时，再生混凝土的抗压强度最高；通过改善搅拌制度能够提高再生混凝土的抗压强度。　　关键词：再生骨料；再生混凝土；水灰比　　0前言　　近年来随着城市建设的发展，住房建设的加快，新建工程施工和旧建筑物维修、拆除过程中产生大量的废弃混凝土，同时预计今后混凝土碎块的产量将更多，如何处理这些废弃混凝土，就成为一个迫切的要求。　　再生混凝土技术可以实现废弃混凝土的有效回收利用，对于保护环境、节约资源、发展生态建筑具有重要意义，通常被认为是发展绿色生态混凝土的主要措施之一。近年来国内的一些研究人员进行了一系列的研究并取得了较大成果　　与天然集料相比，再生集料不仅棱角多，且表面往往包裹着一层砂浆，这样，再生混凝土内部集料一浆体结构更为复杂，界面数量更多。若按天然混凝土的水灰比来配制再生混凝土其基本力学性能会受到影响。本文主要结合再生骨料的基本特征，主要探讨了再生混凝土的搅拌方式、水灰比及砂率对其力学性能的影响。　　1 试验设计　　1.1试验材料　　水泥为江南小野田水泥厂生产的52.5级普通硅酸盐水泥。细骨料为普通河砂，级配良好，细度模数为2.5,属中砂。水为自来水。再生骨料为再生骨料系都市废弃物综合利用开发公司提供，主要物理性能、颗粒级配如表1、表2所示。　　由表1、表2可见，再生骨料与天然粗骨料的物理性能有很大差异，主要表现在堆积、表观密度低、压碎值大、吸水率高，表明再生骨料孔隙率高，强度低，这主要是由于其表面附着大量水泥浆体和砂浆的缘故。再生骨料的级配与粗骨料推荐的级配范围相差不是很大，能够满足再生混凝土的配制要求。　　1.2试验配合比设计　　1.2.1水灰比分别设为：0.30、0.34、0.38、0.42、0.46、0.50　　1.2.2砂率设3个水平：0.35、0.40、0.45　　1.2.3单位用水量分为两部分：W1为不考虑再生骨料吸水率时的单位用水量，这里取165kg/m3;W2为附加水，按照再生骨料10分钟吸水量添加，试验中两部分水一起加入。表3 计算配合比　　1.3试验方法　　普通混凝土与再生混凝土均按表3设计水灰比、砂率配合比配制150mm×150mm×150mm的立方体试件。试件成型用表4中规定的机械搅拌、振动台振实，试件脱模后送养护室标准养护28d后测试其抗压强度。试验方法按国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》规定进行。　　2试验结果与讨论　　2.1水灰比对再生混凝土抗压强度的影响　　水灰比是影响混凝土抗压强度的最主要因素之一。对于再生混凝土，水灰比对抗压强度的影响与普通混凝土不同。图1为不同水灰比对再生混凝土的抗压强度的影响。　　从图1中可以看出，当水灰比为0.38时，抗压强度与0.28时相当，而后则有规律的下降，说明对于再生骨料，当水灰比过小时，强度变化不是很大，3d强度变化规律与28d相似。　　对于混凝土抗压强度，主要取决于水泥石的强度及其与骨料间的粘结力，而水泥石的强度及其与骨料间的粘结力，又取决于水泥强度等级和水灰比的大小。当水灰比较大时，这个规律也适用于再生混凝上；当水灰比较低时，由于再生骨料自身强度较低，当再生骨料强度小于水泥石强度时，试块的破坏主要是由于骨料自身的破坏，试块的强度将不会随着水灰比的降低而提高。所以，对于再生混凝土存在一个这样的临界水灰比的取值，当水灰比大于这个临界水灰比时，强度降低，而小于临界水灰比时，强度则不会有明显的变化。　　2.2砂率对再生混凝土抗压强度的影响　　砂率对再生混凝土强度的影响如图2所示。　　从图2中可以看出，在相同的水灰比条件下，砂率为0.3 5、0.4时，早期抗压强度最大，达到29.7MPa,砂率为O.45时，抗压强度最小，为28.6MPa;而对于试样28d强度来说，当砂率为0.4时，试块的抗压强度达到了42.5MPa,与砂率为0.35和O.45的试块相比，分别提高了5MPa和8MPa,提升效果明显。　　对再生混凝土的抗压强度存在一个合理的砂率，同时合适的砂率对混凝土和易性也有利，在选择砂率时要考虑这两方面因素。对于本试验所用砂、石，配制中、低强度的混凝上合理砂率在40%左右。　　2.3搅拌方式对再生混凝土抗压强度的影响　　相同配合比采用不同的搅拌方式对抗压强度的影响如图3所示。　　由图3可以看出，搅拌制度2相对于搅拌制度1来说有一定的提高，3d、28d的抗压强度分别提高了2MPa、4.3MPa.由于再生骨料比天然骨料的空隙多、吸水率大，表面粗糙，棱角众多，通过搅拌制度2先用一层水灰比较小的水泥浆体包裹再生骨料，填充再生骨料表面裂纹和缝隙，减少界面层水膜的厚度，最终达到改善新旧界面的粘结强度，从而提高了试块的抗压强度。因此，再不改变配合比的前提下，通过改变再生混凝土的搅拌方式，优化成型工艺提高再生混凝土的强度是可行的。　　3 结论　　再生骨料的压碎指标和表观密度低于自然骨料，吸水率高于自然骨料。　　再生混凝土的配合比中除了单位用水量，还应加入附和水。　　再生混凝土存在一个的临界水灰比的取值，当水灰比大于这个临界水灰比时，强度降低，而小于临界水灰比时，强度则不会有明显的变化。　　再生混凝土的抗压强度存在一个合理的砂率，本试验所用砂、石，最佳砂率为0.40.再不改变配合比的前提下，通过改变再生混凝土的搅拌方式，优化成型工艺提高再生混凝土的强度是可行的。

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