(德州潤德混凝土有限公司)
隨著我國城市化進程加快和城鎮(zhèn)化水平不斷提高,一部分舊建筑在拆除過程中產(chǎn)生的大量廢棄混凝土?xí)?yán)重破壞環(huán)境。如果廢棄混凝土能夠進行有效利用,不僅可以減少自然資源的浪費,而且可以減少環(huán)境污染。再生骨料混凝土是指由再生骨料、水、水泥、礦物摻合料以及添加劑等按照一定比例進行配置而成的混凝土。再生骨料由廢棄混凝土進行破碎、篩分后制成,再生骨料表面包裹著一層硬化水泥漿,表面粗糙,孔隙多,因此吸水性比砂石等天然骨料要高[1]。
本文研究了再生骨料的級配、表觀密度、堆積密度、吸水率、壓碎值等指標(biāo),然后根據(jù)再生骨料性能進行混凝土試配試驗,研究再生骨料應(yīng)用于實際混凝土生產(chǎn)的可能性。
(1)水泥:試驗所用水泥為故城山水水泥有限公司,P.O.42.5級普通硅酸鹽水泥,其化學(xué)成分及物理力學(xué)性能見表1。
表1 水泥化學(xué)成分及物理性能
(2)粉煤灰:選用山東華能德州電力實業(yè)公司出產(chǎn)的I級粉煤灰,其性能見表2。
表2 粉煤灰性能
(3)礦粉:選用山東永通實業(yè)有限公司出產(chǎn)的S95礦粉,比表面積為438m2/kg,密度為2.70g/m3,燒失量為0.70%,流動度比為103%,28d活性指數(shù)為105%。
(4)天然骨料:連續(xù)級配,含泥量小于1%,泥塊含量小于0.5%,針片狀顆粒不大于15%。
(5)再生骨料:連續(xù)級配,含泥量小于1%,針片狀合格
(6)細(xì)骨料:細(xì)度模數(shù)(2.6-3.1)的中砂,含泥量小于 2%,泥塊含量小于1.5%,級配良好。
(7)外加劑:選用德州潤德混凝土有限公司出產(chǎn)的聚羧酸高效泵送劑,pH值為8.0,密度為1.19g/cm3。
(8)水:符合JGJ63-2006對混凝土生產(chǎn)用水的要求。
(1)分別對天然骨料和再生骨料進行性能指標(biāo)的對比。
(2)設(shè)計本次實驗所用配合比。
(3)分別用天然骨料和再生骨料進行混凝土試驗,對比混凝土試配工作性能和力學(xué)性能的差異性,進行分析。
(4)對再生骨料混凝土耐久性能進行分析研究。
根據(jù)GB/T25177-2010《混凝土用再生粗骨料》和GB/T14685-2011《建設(shè)用卵石、碎石》,對天然骨料和再生骨料進行實驗,性能指標(biāo)對比結(jié)果如表3所示。
表3 天然骨料和再生骨料性能指標(biāo)對比
從表 3中可知:與天然骨料相比,再生骨料具有吸水率高、空隙率高,堆積密度低等特點,因此在設(shè)計再生混凝土配合比時,應(yīng)考慮以上因素。
參照J(rèn)GJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》,設(shè)計出本實驗所用C30配合比,配比如表4所示。
表4 混凝土試驗配合比(kg/m3)
根據(jù)實際情況,將再生骨料以0、30%、50%、80%、100%的摻量,進行混凝土試配試驗,對混凝土工作性能和力學(xué)性能進行跟蹤研究。
由表4混凝土配合比進行混凝土試驗,試驗結(jié)果如下:
表5 再生骨料混凝土試驗
從混凝土試配試驗中得知:隨著再生骨料摻量的增加,混凝土試配在達(dá)到相同坍落度和流動性的條件下,用水量和外加劑摻量都提高了,說明再說骨料混凝土流動性差,需水量高;天然骨料混凝土試配表面出現(xiàn)少許泌水現(xiàn)象,而再生混凝土試配和易性良好,未出現(xiàn)此情況,主要是因為再生骨料表面棱角明顯,表面粗糙度高,比表面積大,具有較好地粘聚性和保水性[2]。
從表 5中得知:隨著再生骨料摻量的提高,混凝土試配的抗壓強度呈現(xiàn)降低的趨勢,說明再生骨料連接強度低,需水量高,也導(dǎo)致了混凝土水膠比變大,相應(yīng)混凝土抗壓強度會有一定的降低。
將標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28d的混凝土試件浸入測試液(水中含有7.5%MgSO4、7.5%Na2SO4和PH=2的H2SO4)中。測量再生骨料混凝土的重量損失率[3],結(jié)果如表6所示。
表6 再生混凝土重量損失率
由表 6得知:置放于硫酸鹽和酸性的再生混凝土耐久性隨著再生骨料摻量的增加,逐漸降低。在實際生產(chǎn)混凝土?xí)r,再生骨料的摻量要根據(jù)實際工程對混凝土性能的要求進行及時的調(diào)整。
(1)再生骨料具有吸水率高、空隙率高,堆積密度低等特點。
(2)摻加再生骨料進行混凝土生產(chǎn),會降低混凝土的流動性,但提高混凝土的粘聚性和保水性。
(3)隨著再生骨料摻量的增加,再生混凝土抗壓強度會隨之降低。
(4)再生混凝土的耐久性能隨著再生骨料的摻量提高而降低。
(5)在實際混凝土生產(chǎn)時,要考慮再生骨料對混凝土各個性能的影響,綜合選擇30%摻量的再生骨料對再生混凝土性能影響最小。
[1]肖建莊,李佳彬,蘭陽.再生混凝土技術(shù)研究最新進展與評述[J].混凝土,2003,(10):17-21.
[2]陳磊,郭勝鵬.再生骨料混凝土的應(yīng)用與發(fā)展[J].河南建材,2007-01-011.
[3]楊正大.再生骨料混凝土的強度和耐久性.福建建筑2009-6.
[4]李秋義,全紅珠,秦原.混凝土再生骨料[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.