再生混凝土抗氯離子滲透性能試驗(yàn)研究

葉 騰， 徐毅慧， 張 錦

(漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 福建 漳州 363000)

再生混凝土抗氯離子滲透性能試驗(yàn)研究

葉 騰， 徐毅慧， 張 錦

(漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 福建 漳州 363000)

改變?cè)偕止橇蠐搅?、粉煤灰摻量、水膠比等參數(shù)，研究不同配合比對(duì)再生混凝土抗氯離子滲透能力的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明,降低水膠比對(duì)再生混凝土抗氯離子滲透性能有利；再生混凝土氯離子遷移系數(shù)隨著再生粗骨料替代率的增大而增大，抗氯離子滲透性能下降。摻加粉煤灰可以改善再生混凝土抗氯離子滲透性能，對(duì)于早齡期再生混凝土粉煤灰摻量在10%～20%之間為宜。

再生混凝土; 再生粗骨料； 氯離子滲透； 粉煤灰； 水膠比

0 引 言

再生混凝土是目前建筑垃圾資源化利用技術(shù)研究和推廣的主要方向，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)再生混凝土力學(xué)性能進(jìn)行了大量的研究，并取得了一定的成果[1-4]。近年來(lái)，伴隨著再生混凝土力學(xué)性能的持續(xù)研究以及工程實(shí)際的需要，再生混凝土的耐久性問(wèn)題成為備受關(guān)注的熱點(diǎn)[5-7]。而氯離子滲透性更是再生混凝土耐久性問(wèn)題的重要一環(huán)[8-11]。本試驗(yàn)從改變?cè)偕止橇蠐搅?、粉煤灰摻量、水膠比等因素出發(fā)，研究不同配合比對(duì)再生混凝土抗氯離子滲透能力的影響，探索再生混凝土抗氯離子滲透能力的變化規(guī)律。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1試驗(yàn)原材料

水泥，福建永定閩福建材有限公司生產(chǎn)的閩福42.5R普通硅酸鹽水泥，表觀密度為3 000 kg/m3；

粉煤灰，廈門鷺鳳實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)粉煤灰；

砂，九龍江砂，細(xì)度模數(shù)2.7；

水，自來(lái)水；

天然粗骨料，連續(xù)級(jí)配天然碎石，最大粒徑25 mm；

再生粗骨料，漳州城區(qū)房屋拆除廢棄混凝土，經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎篩分，最大粒徑25 mm。

再生粗骨料基本性能見(jiàn)表1。

表1 再生粗骨料基本性能

1.2試驗(yàn)方案

1)水膠比β為0.52，砂率Sp為38%，再生粗骨料替代率分別為0，25%，50%，75%，100%，測(cè)試其28 d氯離子遷移系數(shù)，分析再生粗骨料替代率對(duì)再生混凝土抵抗氯離子滲透能力的影響，配合比見(jiàn)表2。

表2 不同再生粗骨料替代率混凝土配合比 kg/m3

2)水膠比β為0.52，砂率Sp為38%，全再生粗骨料，粉煤灰摻量分別為10%，20%，30%，40%，測(cè)試其28 d氯離子遷移系數(shù)，分析粉煤灰摻量對(duì)全再生粗骨料混凝土抗氯離子滲透能力的影響，配合比見(jiàn)表3。

表3 摻入不同粉煤灰全再生粗骨料混凝土配合比 kg/m3

3)砂率Sp為38%，全再生粗骨料，水膠比分別為0.4，0.45，0.50，0.60，測(cè)試其28 d氯離子遷移系數(shù)，分析水膠比對(duì)全再生粗骨料混凝土抗氯離子滲透能力的影響，配合比見(jiàn)表4。

表4 不同水膠比全再生粗骨料混凝土配合比 kg/m3

1.3試件制作

再生混凝土試塊的制備工藝采用二次攪拌法，為減少再生粗骨料破碎過(guò)程中存在的棱角以及包裹的老砂漿，適當(dāng)增加第一次攪拌的時(shí)間，即首先加入砂、天然粗骨料、再生粗骨料攪拌60 s，加入一半的水?dāng)嚢?0 s后加入膠凝材料水泥攪拌30 s，然后加入剩余水?dāng)嚢?20 s?；炷猎噳K的尺寸為Ф100 mm×100 mm圓柱體每組3塊，各組混凝土試塊均采用機(jī)械攪拌，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28 d。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

依據(jù)文獻(xiàn)[12]提供的快速氯離子遷移系數(shù)法(RCM法)測(cè)試再生混凝土28 d氯離子遷移系數(shù)DRCM，試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。

表5 再生混凝土28 d氯離子遷移系數(shù)表

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果所得的數(shù)據(jù)繪制不同情況下的氯離子遷移系數(shù)變化曲線分別如圖1～圖3所示。

1)從圖1分析可以得出，再生混凝土的28 d氯離子遷移系數(shù)隨著再生粗骨料替代率的增大而增大，抗氯離子滲透性能下降。這是由于再生骨料在物理性破碎過(guò)程中使骨料存在著大量的微裂紋，并且再生骨料表面附著老砂漿，使得再生粗骨料孔隙率比天然骨料大，為氯離子的通過(guò)提供了更多的通道，當(dāng)再生混凝土中再生粗骨料的數(shù)量不斷增加時(shí)，再生混凝土中的損傷與再生粗骨料孔隙隨之不斷累積。因此,隨著再生粗骨料摻量的增加，再生混凝土抵抗氯離子侵蝕的能力不斷下降，結(jié)果符合再生粗骨料固有的特性。

2)從圖2分析可以得出，氯離子遷移系數(shù)隨著粉煤灰摻量的變化，出現(xiàn)先減后增，當(dāng)粉煤灰摻量低于30%時(shí)，氯離子遷移系數(shù)相對(duì)于未摻加粉煤灰的再生混凝土有所降低，粉煤灰摻量為10%時(shí)達(dá)到最低。這是由于早齡期時(shí)，粉煤灰的活性較低，參與水化反應(yīng)較少，摻加粉煤灰的混凝土中水泥的總水化程度低于純水泥混凝土中水泥的水化程度，粉煤灰在早齡期時(shí)作為微集料填充了再生混凝土中的孔隙，提高混凝土密實(shí)性，從而提高了再生混凝土抗氯離子滲透能力。

3)從圖3分析可以得出，氯離子遷移系數(shù)隨著水膠比的增大而增大，水膠比越大混凝土其密實(shí)度越低，混凝土中存在越多的孔隙，對(duì)混凝土抗氯離子滲透能力不利，這與普通混凝土相似。

圖1 不同再生粗骨料替代率氯離子遷移系數(shù)曲線

圖2 全再生粗骨料不同粉煤灰摻量氯離子遷移系數(shù)曲線

圖3 不同水膠比全再生粗骨料氯離子遷移系數(shù)曲線

3 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)以上試驗(yàn)研究分析，可以得出結(jié)論：

1)28 d再生混凝土氯離子遷移系數(shù)隨著再生粗骨料替代率的增大而增大，抗氯離子滲透性能下降。

2)摻加粉煤灰可以改善再生混凝土抗氯離子滲透性能，但不是越多越好，對(duì)于早齡期再生混凝土在10%～20%之間為宜。

3)降低水膠比對(duì)再生混凝土抗氯離子滲透性能有利。

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Experimental study on chloride penetration resistance performance of recycled concrete

YE Teng, XU Yi-hui, ZHANG Jin

(Zhangzhou Institute of Technology, Zhangzhou 363000， China)

By changing some elements such as dosage of recycled coarse aggregate, content of ash and water-cement ratio, we study the effect of different mix proportions on the chloride penetration resistance of recycled concrete. Experimental result shows that the reduction of water-cement ratio is beneficial to the chloride penetration resistance performance of recycled concrete, and the chloride transport coefficient of recycled concrete increases with the rise of replacement ratio of recycled coarse aggregate but the chloride penetration resistance decreases. Addition of ash can improve the chloride penetration resistance performance of recycled concrete, and the content of ash in early-age recycled concrete may be between 10% and 20%.

recycled concrete; recycled coarse aggregate； chloride ion penetration； fly ash; water-cement ratio.

2014-08-21

福建漳州市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(zz2012J08)

葉 騰(1964-)，男，漢族，福建安溪人，漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，主要從事建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)方向研究,E-mail:ye_teng@163.com.

TU 528

A

1674-1374(2014)05-0567-05