不同強度砂漿界面過渡區(qū)對再生骨料混凝土性能的影響

王烜

蘭州瑞原混凝土有限公司 甘肅蘭州 730050

隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，逐漸給自然環(huán)境帶來了巨大的負(fù)面壓力，其中固體廢棄物的污染問題已經(jīng)日益突顯出來。建筑垃圾作為固體廢棄物中的一種，已經(jīng)成為我國城市最大的固體廢棄物。本研究以不同的砂漿強度以及附著率作為變量，配置了不同強度等級的再生混凝土，進行了對比性強度試驗以及碳化試驗，以此來評價再生混凝土內(nèi)部存在的兩個界面過渡區(qū)與混凝土性能的關(guān)系。

1 試驗再生粗骨料

在實驗室澆筑C20、C40以及C60不同強度等級的原生混凝土，自然養(yǎng)護6個月后，使用撞擊式破碎機對原生混凝土進行1次破碎、磨礦機研磨2次后分別制得骨料表面不同砂漿強度以及附著率的再生粗骨料，經(jīng)篩分組配后而得。選用再生粗骨料的最大粒徑是25mm。

1.1 再生混凝土

試驗采用骨料表面不同砂漿強度以及附著率的粗骨料(記號 ：A1、A2、B1、B2、C1、C2)配制 C20、C30、C40、C50 再生混凝土以及對比用普通混凝土。水泥采用了42.5普通硅酸鹽水泥(密度：3.16g/cm3)，細(xì)骨料使用了天然河砂(表觀密度：2.63g/cm3，吸水率：2.92%，細(xì)度模數(shù)：2.71)?；炷涟韬衔锾涠瓤刂圃?6±2.0)cm，含氣量控制在(3.0±1.5)%。外加劑采用了多羧酸系高性能AE減水劑，水為普通自來水。

1.2 試驗方法

（1）強度試驗。再生骨料混凝土以及對比用普通混凝土的抗壓強度試驗是根據(jù)GB/T50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》進行。試件為邊長為150mm的立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，經(jīng)28d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護之后進行了抗壓強度的試驗。

（2）混凝土碳化試驗?；炷恋奶蓟囼炇歉鶕?jù)GB/T50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》進行。即在恒溫(20±2)℃，恒濕相對濕度(70±5)%，二氧化碳濃度為(20±3)%的條件下試件從碳化試驗開始，齡期分別達(dá)到3d、7d、14d、28d時分別測出其碳化深度的方法。試件為100mm×100mm×400mm的長方體試件，試驗前提前2d從標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護箱中取出，在60℃下烘干48h之后進行了不同骨料、不同強度等級再生骨料混凝土與對比用普通混凝土的碳化試驗。

2 不同骨料對混凝土強度的影響

2.1 使用再生骨料對混凝土強度的影響

使用不同砂漿強度以及附著率的再生骨料配置C20、C30、C40、C50再生混凝土以及對比用普通混凝土?xí)r對抗壓強度的影響。從圖1～圖4可以看出，配置C20、C30混凝土?xí)r，除了使用原生混凝土強度較低A1、A2骨料配置的C20、C30再生骨料混凝土的強度比普通混凝土的強度略低外，其他骨料配置的C20再生混凝土的強度與普通混凝土幾乎相同，再生骨料表面砂漿的強度以及附著率對再生混凝土強度影響不大。但從圖3、圖4可以看出，不同骨料配置C40、C50再生混凝土?xí)r，除了使用原生混凝土強度較高C1、C2再生骨料配置的C40、C50再生混凝土的強度與普通混凝土相同外，其他骨料配置的C40、C50再生混凝土的強度均比普通混凝土要低，并且，同等強度原生混凝土再生骨料，其骨料表面砂漿的附著率越高，抗壓強度降低幅度略有增加。

2.2 不同強度混凝土內(nèi)部微裂縫的形成以及發(fā)展規(guī)律

為了更好地觀察再生混凝土以及對比用普通混凝土伴隨著加載過程中混凝土內(nèi)部微裂縫的形成以及發(fā)展規(guī)律，對加載到抗壓強度70%時的試件用切割機進行垂直切割，露出其截面。并在截面表面噴灑紅墨水后在室內(nèi)干燥24h，使紅墨水充分滲透到微裂縫之中，然后用濕抹布擦干凈混凝土表面后觀察了紅墨水滲透進去的微裂縫部位。從微裂縫產(chǎn)生的情況和形成部位可以看出，當(dāng)使用A1、A2骨料配置C30、C40、C50再生混凝土?xí)r，因原生骨料表面附著砂漿的強度比新配置的混凝土內(nèi)砂漿強度低，混凝土的裂縫發(fā)生在原生骨料表面與附著砂漿的舊界面過渡區(qū)，而不是在再生骨料與新砂漿的界面過渡區(qū)。與此相反，當(dāng)使用C1、C2再生骨料配置C20、C30、C40、C50再生混凝土?xí)r，混凝土的裂縫發(fā)生在再生骨料與砂漿的新界面過渡區(qū)，而不是原生骨料表面與附著砂漿的舊界面過渡區(qū)。

3 結(jié)語

當(dāng)使用相對較低強度原生混凝土經(jīng)破碎后作為再生骨料配制同等強度等級以及較高強度等級再生混凝土?xí)r，因原生骨料表面的舊附著砂漿的強度比新配置的混凝土中的砂漿強度低，破壞時混凝土的裂縫發(fā)生在原生骨料表面與附著砂漿的舊界面過渡區(qū)，而不是在再生混凝土內(nèi)部新砂漿的界面過渡區(qū)。與此相反，當(dāng)使用相對較高強度原生混凝土經(jīng)破碎后作為再生骨料配制配置相對較低強度等級的再生混凝土，破壞時混凝土的裂縫發(fā)生在再生混凝土內(nèi)部再生骨料與砂漿的新界面過渡區(qū)，而不是原生骨料表面與附著砂漿的舊界面過渡區(qū)。