再生骨料在混凝土中應(yīng)用的研究

永州市寶陽混凝土有限公司 425000

摘要：廢棄混凝土經(jīng)破碎、篩分處理后可作為混凝土的再生骨料；再生骨料的吸水率應(yīng)控制在較小的范圍；用膨脹劑可抑制再生骨料混凝土的干燥收縮；用再生骨料為原材料生產(chǎn)普通混凝土完全可行。筆者主要以廢棄混凝土為再生骨料，研究了再生骨料預(yù)拌混凝土的性能及其實(shí)際應(yīng)用的可能性。

關(guān)鍵詞：再生骨料；混凝土；強(qiáng)度；耐久性能

隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，混凝土用量也不斷增多，每年用于混凝土的天然骨料達(dá)幾十億t，久而久之，不可避免造成天然骨料資源的枯竭。另一方面建筑物改建產(chǎn)生了大量的廢棄混凝土，據(jù)估計(jì)每年的廢棄混凝土達(dá)3 000～4 000萬t。有效處理和利用廢棄混凝土，使它成為循環(huán)性可利用再生資源，有利于減輕對(duì)環(huán)境的破壞、資源的開發(fā)和節(jié)約能源。

1 試驗(yàn)概況

根據(jù)試驗(yàn)用再生骨料為廢棄混凝土經(jīng)破碎、篩分、組配后所得，其最大粒徑控制在25 mm，表面附著的水泥砂漿較少。對(duì)比骨料為普通天然骨料（細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)為2.7，粗骨料為5～25mm級(jí)配）。試驗(yàn)用水泥為華潤(rùn)普通硅酸鹽P.O 42.5R水泥.混凝土的水膠比為0.46，坍落度控制在160士20mm，含氣量控制在（5.O±1.5）%。再生粗、細(xì)骨料的置換率為50%。由于再生骨料混凝土的干燥收縮率大，本試驗(yàn)添加了20 kg/m3的膨脹劑。沒有添加膨脹劑的普通混凝土試件編號(hào)為A，再生骨料（包括粗、細(xì)骨料）混凝土試件編號(hào)為B，再生細(xì)骨料混凝土試件編號(hào)為C。再生骨料混凝土及對(duì)比混凝土配合比見表1，其再生骨料混凝土及對(duì)比混凝土試塊（150mm×150mm×150mm）同樣標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后試驗(yàn)力學(xué)強(qiáng)度對(duì)比性能見表2。

表1 再生骨料混凝土及對(duì)比混凝土配合比

編號(hào)水膠比塌落度含氣量/%配合比/（kg.m-3））

水水泥細(xì)骨料粗骨料外加劑摻量/%膨脹劑

C0.461655.5160350778（389）10381.520

B0.461705.8160350778（389）1038（519）1.520

A0.461606.316035079310661.2-

表2 再生骨料混凝土及對(duì)比混凝土力學(xué)強(qiáng)度對(duì)比性能

編號(hào)3d抗壓強(qiáng)度（MPa）7d抗壓強(qiáng)度（MPa）28d抗壓強(qiáng)度（MPa）

C27.137.345.5

B25.636.743.2

A30.139.246.9

2耐久試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1凍融循環(huán)試驗(yàn)

對(duì)再生骨料混凝土以及對(duì)比普通混凝土試件進(jìn)行了凍融循環(huán)試驗(yàn).試件尺寸為100mm×100mm×400mm。試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

a

b

圖1 試件耐久性指數(shù)以及質(zhì)量減少率

由圖1可見，所有試件經(jīng)300次凍融循環(huán)后其耐久性指數(shù)均大于95%，質(zhì)量減少率均為1%左右，未出現(xiàn)混凝土保護(hù)層剝落及崩落現(xiàn)象，表現(xiàn)出良好的抗凍融循環(huán)能力.這說明混凝土中適當(dāng)?shù)暮瑲饬坎⒉捎梦瘦^小的再生骨料，有利于緩解再生骨料混凝土的凍脹壓力。

2.2干燥收縮試驗(yàn)

按千分表法對(duì)試件進(jìn)行了干燥收縮試驗(yàn)。試件尺寸為100mm×100mm×400mm。試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖2 混凝土的干燥收縮率

由圖2可以看出，C，B，A試件的干燥收縮長(zhǎng)度變化率基本相同.這是由于在試件中添加了膨脹劑，它參加水化反應(yīng)時(shí)生成鈣礬石以及氫氧化鈣，這些水化產(chǎn)物在一定程度上填充了混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的微小毛細(xì)孔，從而緩解了毛細(xì)孔由于水分蒸發(fā)而產(chǎn)生的收縮應(yīng)力.由此可見，添加膨脹劑有利于抑制再生骨料混凝土的干燥收縮.

2.3碳化試驗(yàn)

對(duì)再生骨料混凝土進(jìn)行了碳化試驗(yàn).試件尺寸為100mm×100mm×400mm。試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 混凝土的碳化深度

由圖3可以看出，C，B，A試件98 d的碳化深度分別為6.64，6.87，5.65 mm，相互之間相差不大.

3 再生骨料混凝土預(yù)制構(gòu)件的工程應(yīng)用

選用B的配合比（見表1），且再生粗、細(xì)骨料分別以質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%取代天然粗、細(xì)骨料，制作了900mm×900mm×2000mm的鋼筋混凝土排水槽?；炷龄摻畋Ｗo(hù)層厚度為20mm，蒸汽養(yǎng)護(hù)24 h后脫模并在空氣中自然養(yǎng)護(hù)至試驗(yàn)齡期.脫模后的鋼筋混凝土排水槽在外觀上沒有出現(xiàn)尺寸偏差、裂縫、破損等質(zhì)量問題；鋼筋混凝土排水槽的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C40，其成品28 d的抗壓強(qiáng)度用回彈儀檢測(cè)法為為47.6MPa，也滿足規(guī)定的強(qiáng)度要求；鋪設(shè)在公共設(shè)施上12個(gè)鋼筋混凝土排水槽，其外觀效果與普通鋼筋混凝土相比并無差異。

4 結(jié)語

本文是通過利用各種建筑廢棄物加工再生骨料，根據(jù)再生骨料的性能，從而生產(chǎn)各種再生普通混凝土，這種綠色混凝土制品不僅可以滿足使用要求，而且能夠減少環(huán)境負(fù)荷，有利于緩解大規(guī)模天然骨料開采帶來的環(huán)境負(fù)擔(dān)，有利于建筑產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。