再生骨料級配對混凝土抗壓強度的影響分析

王 婷 孟云芳

(銀川能源學(xué)院, 寧夏 銀川 750200)

再生骨料級配對混凝土抗壓強度的影響分析

王 婷1孟云芳2

(銀川能源學(xué)院, 寧夏 銀川 750200)

再生骨料是指將一些混凝土材料打碎經(jīng)篩選后做為新混凝土的骨料，其對混凝土抗壓強度會產(chǎn)生一定的影響?；诖?，本文以再生骨料級配以及混凝土抗壓強度作為出發(fā)點，通過實驗分析再生骨料級配對混凝土抗壓強度的具體影響，以期將這一關(guān)系明晰化，為后續(xù)工作提供一定的理論支持。

再生骨料；混凝土抗壓強度；人工級配

0 前言

再生骨料可以一定程度上提升資源的綜合利用效率，在現(xiàn)代建筑工程、裝修等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。由于再生骨料本身是由混凝土加工而來，其具備混凝土的基本特征，也具備基本構(gòu)成材料的部分特性，這些特征、特性是否會對混凝土抗壓強度產(chǎn)生影響、如果存在影響，影響的程度如何，是其是否能夠進一步應(yīng)用推廣的關(guān)鍵。結(jié)合實驗進行分析可以使相關(guān)問題得以明晰，后續(xù)工作也可以借此具體展開。

1 再生骨料級配以及混凝土抗壓強度概述

1.1 再生骨料級配概述

隨著城市建設(shè)不斷進行，建筑垃圾也越來越多，對這些廢料的處理得到了越來越多的關(guān)注，再生骨料概念因此提出，并得到實際應(yīng)用。再生骨料的來源主要是建筑用混凝土，將整塊混凝土粉碎成小塊，作為粗骨料使用，可以用作新混凝土的制備。但由于再生骨料表面粗糙、棱角多，而且極有可能存在一些微裂紋，吸水率因此較大、空隙較多，壓碎指數(shù)也較高。因此對再生骨料的級配工作需要格外注意。再生骨料級配是指按骨料粒徑的大小對粗骨料和細骨料進行搭配，使制備的混凝土在凝固后強度更大、抗?jié)B水性等物理性能更強，目前來看，再生骨料級配需在一定規(guī)律、要求下具體進行[1]。

2 .混凝土抗壓強度概述

混凝土抗壓強度是其核心指標(biāo)之一，是在混凝土抗外荷載的極限，以混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值劃分。一般來說，混凝土的抗壓強度能夠滿足普通建筑的基本需求，但一些高層建筑、特殊用途建筑對混凝土抗壓強度的要求會更高，如果在這些建筑中使用了再生骨料，要求制備的混凝土強度至少不低于普通混凝土，為使再生骨料級配規(guī)律、原則明晰化，進行實驗分析十分必要[2]。

3 實驗分析

3.1 實驗準(zhǔn)備

實驗準(zhǔn)備包括再生骨料準(zhǔn)備、細骨料準(zhǔn)備、水泥準(zhǔn)備等三個主要內(nèi)容。實驗所用再生粗骨料為粒徑在5-20毫米之間，表面密度 2.32kg/m3，飽和吸水率（24小時）為6.2%，壓碎指標(biāo)為13.9%；細骨料為天然細骨料，飽和吸水率（24小時）為6.1%，細度模數(shù)為2.29；水泥為普通硅酸鹽水泥，級別42.5。此外，還準(zhǔn)備了壓力計量表等輔助設(shè)備。

3.2 實驗過程

實驗在常規(guī)環(huán)境下進行，共進行8次，其中自然級配實驗2次、人工級配實驗 6次，人工級配實驗又分為最佳級配實驗、大粒徑再生粗骨料增加級配實驗和小粒徑再生粗骨料增加級配實驗三種，每種各自進行兩次。

自然級配實驗方面，粗骨料為普通再生粗骨料，細骨料為天然細骨料，進行自然搭配，比例方面沒有特別限制，以42.5級硅酸鹽水泥為膠凝材料，加水制備而成，為便于實驗，共制備兩塊?；炷帘环胖糜陉帥鎏幾匀荒Y(jié)。在凝結(jié)的過程中，實驗人員每隔 1小時進行一次灑水作業(yè)，確?；炷敛粫霈F(xiàn)裂縫，待混凝土完全凝結(jié)后，分析其基本屬性包括松散堆積密度和緊密堆積密度[3]。兩塊混凝土松散堆積密度分別為1.295kg/m3、1.297kg/m3；緊密堆積密度方面，分別為1.386kg/m3、1.388kg/m3。之后對混凝土進行壓碎指標(biāo)測定，所獲數(shù)據(jù)分別為：14.6%、14.7%。

最佳級配實驗方面，粗骨料為普通再生粗骨料，細骨料為天然細骨料，進行最佳搭配，比例方面沒有特別限制，以42.5級硅酸鹽水泥為膠凝材料，加水制備而成，為便于實驗，共制備兩塊。混凝土被放置于陰涼處自然凝結(jié)。在凝結(jié)的過程中，實驗人員每隔 1小時進行一次灑水作業(yè)，確保混凝土不會出現(xiàn)裂縫，待混凝土完全凝結(jié)后，分析其基本屬性包括松散堆積密度和緊密堆積密度。兩塊混凝土松散堆積密度分別為1.309kg/m3、1.307kg/m3；緊密堆積密度方面，分別為1.397kg/m3、1.399kg/m3。之后對混凝土進行壓碎指標(biāo)測定，所獲數(shù)據(jù)分別為：14.0%、14.1%。

大粒徑再生粗骨料增加級配實驗方面，粗骨料為普通再生粗骨料，細骨料為天然細骨料，進行大粒徑再生粗骨料增加級配，比例方面沒有特別限制，以 42.5級硅酸鹽水泥為膠凝材料，加水制備而成，為便于實驗，共制備兩塊?；炷帘环胖糜陉帥鎏幾匀荒Y(jié)。在凝結(jié)的過程中，實驗人員每隔 1小時進行一次灑水作業(yè)，確?；炷敛粫霈F(xiàn)裂縫，待混凝土完全凝結(jié)后，分析其基本屬性包括松散堆積密度和緊密堆積密度[4]。兩塊混凝土松散堆積密度分別為 1.275kg/m3、1.277kg/m3；緊密堆積密度方面，分別為1.327kg/m3、1.329kg/m3。之后對混凝土進行壓碎指標(biāo)測定，所獲數(shù)據(jù)分別為：15.2%、15.3%。

小粒徑再生粗骨料增加級配實驗方面，粗骨料為普通再生粗骨料，細骨料為天然細骨料，進行小粒徑再生粗骨料增加級配，比例方面沒有特別限制，以 42.5級硅酸鹽水泥為膠凝材料，加水制備而成，為便于實驗，共制備兩塊?；炷帘环胖糜陉帥鎏幾匀荒Y(jié)。在凝結(jié)的過程中，實驗人員每隔 1小時進行一次灑水作業(yè)，確?；炷敛粫霈F(xiàn)裂縫，待混凝土完全凝結(jié)后，分析其基本屬性包括松散堆積密度和緊密堆積密度[5]。兩塊混凝土松散堆積密度分別為 1.325kg/m3、1.326kg/m3；緊密堆積密度方面，分別為1.417kg/m3、1.415kg/m3。之后對混凝土進行壓碎指標(biāo)測定，所獲數(shù)據(jù)分別為：13.7%、13.8%。

為便于分析對實驗數(shù)據(jù)進行匯總，結(jié)果如表1所示。

表1 實驗數(shù)據(jù)匯總

3.3 實驗結(jié)果

對實驗進行結(jié)果進行分析，可以得到至少三個結(jié)論：

①在自然級配的情況下，以再生骨料制備的混凝土，其強度往往較低，無法有效滿足部分工程的使用需要；

②在混凝土制備中，改善級配骨料的配比，增加大粒徑再生粗骨料，會使混凝土的性能進一步下降，抗壓強度更低；

③按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行最佳粗、細骨料級配制備的混凝土，其性能有所改善，抗壓強度能夠一定程度上得到提升，但依然不會達到最佳狀態(tài)；

④制備混凝土?xí)r，適當(dāng)增加小粒徑再生粗骨料，可以提升混凝土性能，顯著提升其抗壓強度，使其抗壓強度能力達到最佳。

⑤以再生骨料制備的混凝土，其抗壓強度的離散性也可以通過人工調(diào)整加強。

綜合上述數(shù)據(jù)、結(jié)論，可以得到再生骨料級配對混凝土抗壓強度影響的最終結(jié)果，即使用的大粒徑再生粗骨料越多，混凝土的抗壓強度越低，使用的小粒徑再生粗骨料越多，混凝土的抗壓強度越高。相關(guān)結(jié)論經(jīng)實驗得到證實，在后續(xù)的具體工作中，如果應(yīng)用再生骨料制備混凝土，可以注意上述問題，并應(yīng)用對應(yīng)的理論。

4 總結(jié)

通過分析再生骨料級配對混凝土抗壓強度的影響，了解相關(guān)基本內(nèi)容。目前來看，再生骨料由于空隙率大、吸水率高，在一般情況下會降低混凝土的抗壓強度，但對其級配進行優(yōu)化則能夠使混凝土的抗壓強度提升，滿足大部分工程所需。通過 8組實驗，該理論得到了證實，未來工作中可以加以注意。在后續(xù)應(yīng)用再生骨料進行混凝土制備時，注意上述理論有助于保證混凝土性能，保證混凝土構(gòu)件質(zhì)量和建筑總體質(zhì)量。

[1]姜魯,胡鳳麗. 再生骨料級配對再生保溫混凝土抗壓強度的影響[J]. 廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2016,41(04):1200-1205.

[2]肖建莊,林壯斌,朱軍. 再生骨料級配對混凝土抗壓強度的影響[J]. 四川大學(xué)學(xué)報(工程科學(xué)版),2014,46(04):154-160.

[3]陳鈿淵. 再生粗骨料強化對再生混凝土力學(xué)性能及耐久性能的影響[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2016.

[4]秦緒祥. 細骨料混配優(yōu)化及其預(yù)拌混凝土性能研究[D].煙臺大學(xué),2016.

[5]嚴捍東,吳仕成,桂苗苗. 再生粗骨料最大堆積密度及其對混凝土性能影響[J].建筑材料學(xué)報,2015,18(03):482-486. (2015-03-13)

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1007-6344（2017）10-0316-01

項目來源：寧夏高等職業(yè)學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目《沙漠砂生態(tài)纖維混凝土抗裂收縮性能實驗研究》。