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再生细骨料对混凝土性能的作用

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《宁夏工程技术》2017年第4期

摘要:近年来,随着我国经济的日益增长,国民生活质量得到了提高。然而,环境污染问题也日益突出,特别是建筑垃圾问题尤为严重。在此背景下,对建筑垃圾处理的关注程度开始逐渐提升。随着相关科学技术的发展,对建筑废料的处理进行了新定义,使其能够经粉碎、筛选等制作成再生细骨料,进而重新应用于建筑施工中。文章主要围绕再生细骨料对混凝土性能的影响进行了初步探索与分析。

关键词:再生细骨料;混凝土性能;影响研究

1试验设计

近年来,虽然世界上对建筑固体垃圾等进行回收再利用,制成再生粗骨料的研究较为频繁,但是细骨料却仍未受到学者与专业人士的重视。造成这一现象的主要原因便是再生细骨料相较于其他建筑材料而言,吸水性能过强,将其应用于混凝土的混合制作中,可能会影响混凝土的各项性能,进而影响到建筑工程的整体效果。对此,文章采取试验形式,先将城市建筑工程混凝土类废料进行再次制作,进而得到再生细骨料,然后将其按照标准份额制成再生混凝土,分别对其不同水灰比情况下的表观密度、抗压强度以及抗氯离子渗透性分别进行测量。

1.1试验材料选择

1)水泥材料。试验中所采用的水泥型号均为P•O42.5级,且各项性能指标均符合GB175—2007《通用硅酸盐水泥》技术要求。2)骨料的选择。试验中所采用的骨料均为福建省磐石混凝土工程有限公司所提供的天然骨料,其中,粗骨料为(5~20)mm连续级配的碎石,其经过严格的筛选并符合标准粒径要求;细骨料则选择的是颗粒半径在(0.16~5)mm范围内的细河砂且经试验室筛分并符合标准颗粒级配要求。3)再生细骨料选择。试验所用再生性细骨料是由道路拆卸过程中所遗留的工程混凝土废料作为原料,且其混凝土废料多属无钢筋类型的材料,强度范围在(25~35)MPa。在此基础上,对混凝土废料进行粉碎,然后开展再次加工的方式进行处理,即粉碎、筛选、加工等,然后得到颗粒半径为(0.16~5)mm的骨料,这便是再生细骨料的原料,多数情况下会将其归类为粗砂类再生细骨料。4)高效减水剂。试验中所采用的高效减水剂均为混凝土配制中所用的高性能与高质量的外加剂,同时,为了保证实验中所用再生混凝土的质量与应用效果,所采用的减水剂均为含固量保持在30%左右的萘系高效减水剂。5)拌和水。试验中混凝土所采用的拌和水均为自来水。

1.2具体试验方法

具体试验方法为:利用道路工程所遗留的混凝土为再生性原料,对其进行粉碎、处理以及筛选,进而得到颗粒半径为(0.16~5)mm的再生性细骨料,之后严格按照相关混凝土配合比与坍落度进行混凝土的制作,测定再生混凝土与普通混凝土的表观密度,以及其在7d、28d、90d时抗压强度与抗氯离子渗透性能。

2试验结果与探讨

再生细骨料与天然细骨料存在本质上的区别,尤其表现在二者的表观密度这一性能上,且细骨料的应用也会对混凝土的表观密度造成非常显著的影响。对此,便需要分析再生细骨料表观密度,以及其混合搅拌制成的再生混凝土的表观密度之间所存在的联系,以便在进行建筑施工时可有效控制再生细骨料的掺量,以实现工程整体的完成效果。此次主要采用了水灰比分别为0.35与0.55的再生混凝土进行试验,并且在这两种水灰比再生混凝土中,再生细骨料的掺量分别为30%与50%、70%。此次试验中所进行对比的混凝土,其砂率均为36%,分别对不同配比下的再生混凝土的表观密度、抗压强度以及抗氯离子渗透性进行研究分析。

2.1再生细骨料掺量对再生混凝土表观密度的影响

由上表数据可以得知,在无其他外来掺合料的情况下,仅单纯的再生细骨料对再生混凝土表观密度具有非常直接的影响,具体表现为:再生混凝土的表观密度会随再生细骨料所占配比的增加而发生下降,但其下降情况表现较为缓和。但仍可以判定,掺入再生细骨料的再生混凝土其表观密度的下降,受再生细骨料掺量的影响,其表观密度会随再生细骨料掺量的增加而下降,但变化较小。导致再生混凝土表观密度降低的首要原因便是再生细骨料砂浆含量高,且其吸水率相对较大,与天然细骨料相比,密度也较小。这一系列原因共同造成了再生细骨料掺量的增加,导致混凝土表观密度下降这一现象的发生。

2.2再生细骨料配比率对再生混凝土抗压强度的影响

这次试验分别对龄期为7d、28d以及90d的再生混凝土的力学性能了进行测试,经试验证明,水灰比为0.35且再生细骨掺量比为30%时,龄期为7d的混凝土的抗压强度最高;而龄期为28d的再生混凝土也同样在再生细骨料掺量为30%时达到最佳强度。当再生细骨料掺量增加到50%和70%时,该混凝土的7d和28d强度较掺量为30%时有较大幅度的降低;龄期为90d的混凝土强度同7d和28d两种混凝土一样,同样在再生细骨料掺量为30%时强度达到最高,但相较7d和28d两种强度的混凝土,其强度随再生细骨料掺量变化影响较小,稳定性较强。

2.3再生细骨料配比率对再生混凝土抗氯离子渗透性的影响

近年来,我国建筑材料行业多采用ASTMC1202试验方法对混凝土抗氯离子渗透性进行检测,相关试验表明,混凝土块的导电性能越强,其对于抗氯离子侵蚀、渗透的性能便会相应降低。此次试验检测再生混凝土水灰比为0.35情况下的电通量,由试验可知,随着再生细骨料掺量增加,各龄期混凝土的电通量都有不同程度的降低,直至掺量为50%和70%时,电通量变化不再明显,掺量为30%时电通量最低,并低于普通混凝土。由此可判定,当再生细骨料掺量为30%时,再生混凝土抗氯离子渗透性能较好。

3结语

由上可知,再生细骨料会对再生混凝土的表观密度造成直接的影响,主要表现为再生细骨料配比率增高,再生混凝土的表观密度而呈现相应降低现象,但变化幅度微小。其次,当再生细骨料配比为30%时,再生混凝土强度在7d、90d时达到最大;在同等配比下,混凝土龄期为28d时,其强度仅比普通混凝土略高一点。最后,对再生混凝土抗氯离子渗透性能而言,当电通量由高往低变化时,其抗氯离子渗透性则会相应增强。

参考文献:

[1]李涛,王社良.不同服役年限再生粗骨料对混凝土抗压性能影响的试验研究[J].混凝土,2017(8):62-65.

[2]张秋美,谢永利,刘保健,等.再生细骨料对混凝土力学及抗冻性能的影响[J].江苏大学学报(自然科学版),2017,38(1):119-124

[3]杨医博,郑子麟,郭文瑛,等.全再生细骨料的制备及其对混凝土性能影响的试验研究[J].功能材料,2016,47(4):4157-4163.

作者:谭家鼎 单位:福建省建筑科学研究院

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