粉煤灰取代率再生碎磚混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

文/秦江華 廣西柳州市銀星建筑設(shè)計(jì)有限公司 廣西柳州 545000

近年來(lái)，城市建設(shè)發(fā)展非常快，高樓迭起，日新月異，導(dǎo)致建筑垃圾的排放量不斷增加，如果處理這些建筑垃圾，不僅費(fèi)用巨大，而且還會(huì)破壞我們耕種的地方，對(duì)環(huán)境造成傷害。那么如果建筑垃圾能夠回收利用，這樣不僅能夠減少資源的開采消耗，還可以減緩天然骨料的需求，再者對(duì)環(huán)境的污染也會(huì)減少的。如此一來(lái)，建筑垃圾的再利用必將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及生態(tài)效益。再生混凝土的推廣應(yīng)用不但可減少城市建筑垃圾隨意堆放，還能解決天然骨料儲(chǔ)量不足的現(xiàn)狀，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。左奇麗[2]等人通過(guò)對(duì)粉煤灰和再生骨料摻量條件下再生混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度以及坍落度進(jìn)行測(cè)試，得出適量的粉煤灰添加有助于提高再生混凝土的抗壓力學(xué)性能，粉煤灰摻量取24%最為理想；而再生骨料摻量越大，粉煤灰再生混凝土的抗壓強(qiáng)度就越低，兩者近似呈指數(shù)衰減關(guān)系。左楊[3]通過(guò)試驗(yàn)得出粉煤灰摻入能提升再生混凝土養(yǎng)護(hù)后期的抗壓強(qiáng)度，隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增長(zhǎng)，再生骨料在粉煤灰的效應(yīng)作用下產(chǎn)生膠凝物質(zhì)，可較好改善混凝土的和易性與密實(shí)性，故再生混凝土養(yǎng)護(hù)后期抗壓強(qiáng)度得到提高，隨著粉煤灰摻量增加，不同養(yǎng)護(hù)齡期混凝土的抗折強(qiáng)度均呈先增后減變化趨勢(shì)。安新正[4]等人通過(guò)試驗(yàn)得出在磚粒在再生粗骨料中的摻量為30%的條件下，當(dāng)粉煤灰取代率不超過(guò)15%時(shí)，再生混凝土的抗壓強(qiáng)度和抗凍性均會(huì)隨著粉煤灰取代率的增加而逐漸提高，并且在粉煤灰取代率為15%時(shí)達(dá)到最優(yōu)，而當(dāng)粉煤灰取代率超過(guò)15%時(shí)，再生混凝土的抗壓強(qiáng)度和抗凍性均會(huì)隨粉煤灰取代率的增加而逐漸減小。

1、試驗(yàn)

1.1 再生碎磚混凝土材料介紹

1）水泥：42.5普通硅酸鹽水泥；表觀密度3100 ；

2）粉煤灰：Ⅱ級(jí)粉煤灰，表觀密度2800 ；

3）再生粗骨料：來(lái)源于廢棄的普通粘土磚，經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎、篩分后得到碎磚塊，粒徑5～25mm，表觀密度為2266 ；

4）細(xì)骨料：普通河砂，中砂，表觀密度為2630 ；

5）水：自來(lái)水。

1.2 試驗(yàn)概況

按照目標(biāo)強(qiáng)度是10Mpa等級(jí)的混凝土（該強(qiáng)度再生碎磚混凝土以下簡(jiǎn)寫成RC10）分別制作了4組試塊，每組3個(gè)立方體試塊（150mm×150mm×150mm）和3個(gè)棱柱體試塊（150mm×150mm×300mm），其配合比及28d抗壓強(qiáng)度詳見(jiàn)表1。

按照文獻(xiàn)[5]的試驗(yàn)方法在萬(wàn)能壓力機(jī)上對(duì)試塊進(jìn)行加壓試驗(yàn)，如圖1.

圖1 立方體試塊受壓試驗(yàn)

1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

由于再生碎磚粗骨料的吸水性強(qiáng)，在拌制混凝土的過(guò)程中需要加入大量的附加水，這將導(dǎo)致再生碎磚混凝土的流動(dòng)性過(guò)大，而加入粉煤灰之后能夠增強(qiáng)其黏聚性和可塑性，保證塌落度滿足施工要求[6]，在實(shí)際試驗(yàn)中，摻入粉煤灰的組別的和易性明顯優(yōu)于未摻粉煤灰的組別。同時(shí)，在再生混凝土中摻入粉煤灰，還可以降低水泥的用量，能夠降低再生混凝土的成本。

本文采用等量取代的方式選取粉煤灰取代率分別為10%、20%和30%，其抗壓強(qiáng)度結(jié)果見(jiàn)表1，隨著粉煤灰取代率的增加，再生碎磚混凝土的28d抗壓強(qiáng)度逐漸降低，A-1、A-2和A-3三組的抗壓強(qiáng)度分別A-0組（13.9Mpa）分別降低了11%、19%和29%，如圖2所示。可見(jiàn)，摻入粉煤灰可以減少水泥的用量，改善和易性，降低生產(chǎn)成本和減少環(huán)境污染，但也降低再生碎磚混凝土的強(qiáng)度，且影響較大。

表1 再生碎磚混凝土配合比(kg/m3)及抗壓強(qiáng)度

圖2 抗壓強(qiáng)度下降率與粉煤灰取代率的關(guān)系

結(jié)語(yǔ)：

通過(guò)試驗(yàn)得出以下結(jié)論：

1）普通混凝土中的天然粗骨料的強(qiáng)度通常高于再生混凝土的強(qiáng)度，對(duì)于再生碎磚混凝土，其碎磚粗骨料的強(qiáng)度一般很低，因此粗骨料的強(qiáng)度是影響再生混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵因素之一，碎磚粗骨料不適合用于配制較高強(qiáng)度的再生混凝土（C20等級(jí)以上）。

2）摻入粉煤灰可以減少水泥的用量，改善和易性，降低生產(chǎn)成本和減少環(huán)境污染，但也降低再生碎磚混凝土的強(qiáng)度，且影響較大。