再生混凝土配合比設(shè)計初探

林庭富

摘 要 隨著我國經(jīng)濟和社會的高速發(fā)展，各種工程建設(shè)越來越多，對工程建設(shè)的要求不斷提升。混凝土在很多工程建設(shè)項目實際建設(shè)的過程中，都有應(yīng)用，使用要求也相對比較高。再生混凝土配合比選擇是否合理，對再生混凝土的使用效果有著非常直接的影響，一旦配合比選擇不當，就有可能對工程質(zhì)量造成直接的影響。為此，筆者將要在本文中對再生混凝土配合比進行探究，希望對促進我國工程事業(yè)的發(fā)展，可以起到有利的作用。

關(guān)鍵詞 再生混凝土;配合比;初探

前言

再生混凝土是指經(jīng)過破碎加工而成的混凝土。世界上的很多國家在相關(guān)技術(shù)的研發(fā)上，投入了非常大的力量，并取得了不錯的研究成果。通過對再生混凝土的開發(fā)和研究，可以有效解決混凝土實際應(yīng)用中的問題，節(jié)省天然骨料資源，社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益是非常顯著的。通過大量研究表明，混凝土加工破碎骨料和普通骨料都具有密度低、吸水性強、壓碎值大的優(yōu)點。使用混凝土廢料制成的混凝土，其工程用水相對較多，使用效果可以得到保證。

1再生混凝土的概念和意義

再生混凝土是指將廢棄的混凝土塊經(jīng)過破碎、清洗、分級后，按一定比例與級配混合，部分或全部代替砂石等天然集料（主要是粗集料），再加入水泥、水等配而成的新混凝土。再生混凝土按集料的組合形式可以有以下幾種情況：集料全部為再生集料;粗集料為再生集料、細集料為天然砂;粗集料為天然碎石或卵石、細集料為再生集料;再生集料替代部分粗集料或細集料。

再生混凝土技術(shù)屬于新一代混凝土技術(shù)，其是在傳統(tǒng)混凝土技術(shù)之上發(fā)展起來的，通過對現(xiàn)代混凝土技術(shù)的應(yīng)用，可以進一步提升其性能。在其實際設(shè)計制作的過程中，其非常強調(diào)材料的耐久性能，在各種工程施工中，都有著較多的應(yīng)用，具有耐久性強、強度高、適用性強、經(jīng)濟性強、穩(wěn)定度度高的優(yōu)點[1]。在該混凝土的配置上，其采用了更低的水膠比，使用原料的質(zhì)量也非常好，在實際使用的過程中，需要合理對外加劑和礦物細摻量進行選擇。

2再生混凝土獨有的性能特征

同一般的混凝土相比，再生混凝土優(yōu)勢和性能相對比較突出，其主要表現(xiàn)在如下幾個方面：第一，具有比較強的抗?jié)B透能力，但是其自身強度并不是很高，中低強度還可以。第二，其具有比較優(yōu)良的工作性能，這是其一個非常突出的特點。在混凝土實際拌和的過程中，其流動性相對比較強，在這個過程中，也不會發(fā)生離析和分層的現(xiàn)象，比較容易充滿模型。自密實混凝土和泵送混凝土的自密實性能比較強，便于遠距離泵送作業(yè)。第三，再生混凝土的使用壽命比普通混凝土要長。在很多工程建設(shè)的過程中，其對特殊位置的耐久性有著比較高的要求，需要嚴格在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，做好耐久性設(shè)計，傳統(tǒng)混凝土不能在這些工程中進行應(yīng)用。通過高性能混凝土的使用，可以進一步提升混凝土結(jié)構(gòu)的安全性能，其可以安全可靠工作50年以上，這是傳統(tǒng)混凝土無法滿足的。

3再生混凝土配比的設(shè)計原則分析

對于再生混凝土來說，其對配合比的要求相對比較高，要比一般混凝土高很多。其具有傳統(tǒng)混凝土所沒有的低水膠比和總水量。因此，在進行再生混凝土配合比的設(shè)計過程中，應(yīng)該認真對其耐久性和強度進行考慮，在綜合考慮原材料用水量、砂率、水膠比的情況下，合理進行設(shè)計。

在實際確定再生混凝土強度過程中，應(yīng)該把握的原則。為了保證再生混凝土的使用強度，在實際進行配置的過程中，應(yīng)該選擇比較高的設(shè)計強度。當前我國在高性能混凝土配合比的選擇過程中，采用的預期抗壓強度標準，依然是《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》中的具體規(guī)定。如果具有具體的標準差數(shù)值和可靠的強度統(tǒng)計數(shù)據(jù)，其應(yīng)該大于設(shè)計強度的1.5倍。

合理對水膠比進行確定。在開展再生混凝土設(shè)計的過程中，應(yīng)該使用盡量比較低的用水量，提升水泥用量，但水泥用量也不能過多，否則就會對水泥的抗壓強度造成非常直接的影響，甚至對強度造成反作用。如果需要使用外加劑，在水膠比重的選擇過程中，應(yīng)該對減水劑中的水量進行考慮，避免添加的水量過多，否則就會對混凝土配置質(zhì)量，造成直接的影響。

堅持使用低水量。在使用再生混凝土的過程中，應(yīng)該及時采取有效的措施，來降低水量的添加，這樣可以起到非常好的防混凝土干縮作用，提升水泥石界面與骨料之間的黏結(jié)力，保證鋼筋和混凝土之間的結(jié)合力。

4再生混凝土配合比分析

如果按照一般混凝土配合比放來設(shè)計C20混凝土，能夠進一步掌握骨料加入對混凝土性能的影響，可以直接與普通集料配置混凝土性能進行比較。從相關(guān)研究結(jié)果中直到，隨著混凝土摻量不斷地增加，混凝土的坍落度減少的趨勢比較明顯。對于坍落度在200毫米的普通混凝土，如果骨料全部使用再生混凝土，僅能獲得55毫米的坍落度，隨著廢混凝土添加量的增加，混凝土外觀密度會呈現(xiàn)減少的趨勢。

通過比較C20再生混凝土和普通混凝土3天和28天的抗壓強度，如果按照普通混凝土配合比方法來配置再生混凝土，在不調(diào)整用水量的情況下，配置出的混凝土強度要高于普通混凝土，且隨著廢混凝土骨料的增加而有所增加。這主要是由于廢混凝土的吸水性非常強，在加入水拌和之后，混凝土吸水現(xiàn)象非常明顯，這直接導致水泥漿中的水灰比降低。對于低強度混凝土來說，水灰比是非常重要的。混凝土當中骨料摻量越多，其吸水性能也就越明顯，其中水灰比越低，再生混凝土的抗壓強度也就越高。在再生混凝土實際使用的過程中，應(yīng)該同時滿足工作性和強度的要求，不能簡單采用普通混凝土的配合比，應(yīng)該根據(jù)廢混凝土骨料的吸水性能，合理進行選擇，并根據(jù)工程的具體需要，來進行進一步的調(diào)整，如表1。

在配制C30和C40混凝土的過程中，采用了廢混凝土骨料預吸水的方法。在具體的使用過程中，應(yīng)該按照普通混凝土配合比來進行設(shè)計，并在此水量的基礎(chǔ)之上，通過一定的混凝土吸水量。再生混凝土實際用水量，應(yīng)該包括兩個部分，一部分應(yīng)該按照配合比來計算水量，另一部分應(yīng)該考慮混凝土骨料吸水率高，而額外使用一部分水量。由于廢混凝土骨料在10分鐘到40分鐘之間的吸水量變化不是很大，在實際選擇混凝土吸水量的過程中，應(yīng)該根據(jù)混凝土骨料10分鐘吸水量來進行確定，在實際進行拌合的過程中，這兩部分水量不應(yīng)該同時添加。通過采用廢混凝土預吸水的方法，可以有效解決再生混凝土的工作問題，相關(guān)工程技術(shù)人員在混凝土強度和耐久性的研究中，應(yīng)該投入更大的力氣。

通過采用廢混凝土骨料預吸水方法，3天和28天的抗壓強度會隨著廢混凝土骨料的增加而降低。廢混凝土骨料在摻量比為百分之五十的時候，C30和C40混凝土抗壓強度要比普通混凝土低百分之五左右。如果粗料全部使用廢混凝土，C30和C40混凝土28天抗壓強度要比普通混凝土低百分之二十左右。從這些試驗研究結(jié)果上可以看出，配制的混凝土強度相對比較低，這樣可以有效減輕廢混凝土骨料對強度的影響。通過比較不同系列混凝土抗壓強度可知，廢混凝土的骨料摻量在百分之五十的時候，其28天抗壓強度要明顯超過B0和C0。因此，通過對粉煤灰、減水劑的使用，不僅可以改善混凝土的拌和特性，還可以進一步提升混凝土的力學性能，讓再生混凝土的強度滿足相關(guān)的要求。

混凝土的彈性模量結(jié)構(gòu)是混凝土的重要性能指標。同一系列再生混凝土的抗壓彈性模量要比普通混凝土低，隨著廢料混凝土中骨料含量的增加，其彈性模量逐漸降低，在骨料摻量為百分之五十和百分之一百的時候，再生混凝土彈性模量要比普通混凝土低1.5%～7.0%和4.0%～12.5%。通過合理選擇粉煤灰、減水劑的配比，可以在一定程度上提升混凝土的抗壓彈性模量。

為了改善再生混凝土的性能，可以采用以下的一些措施：由于再生集料在性能上較天然集料差，對再生混凝土的許多性能產(chǎn)生不利影響，因此可以通過改善再生集料性能來提高再生混凝土的性能。①機械活化其目的在于破壞弱的再生顆?；蛉コじ接谠偕w粒表面的水泥砂漿，從而提高再生集料的強度。但該方法能耗較高，同時會產(chǎn)生大量難以處理的粉末。②酸液活化將集料置于酸液中，如冰醋酸、鹽酸溶液中，利用酸液與再生集料中的水泥水化物Ca（OH）2反應(yīng)，起到改善再生集料顆粒表面的作用，從而改善再生集料的性能。③化學漿液處理用高強度水泥和水按照一定比例調(diào)成水泥漿。利用漿液對再生集料進行浸泡、干燥處理，以改善再生集料的空隙結(jié)構(gòu)，從而提高再生集料質(zhì)量。

5結(jié)束語

隨著時代的不斷發(fā)展，對再生混凝土的使用越來越多，并對其應(yīng)用提出了更高的要求。為了保證其實際的應(yīng)用效果，應(yīng)該根據(jù)工程的實際情況，更加合理對混凝土配合比進行選擇，將混凝土的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。

參考文獻

[1] 周靜海，康天蓓，王鳳池.廢棄纖維再生混凝土細觀結(jié)構(gòu)研究[J].混凝土，2019（11）：33-34.