摘要：近些年由我国对混凝土性能的研究证实，再生细骨料对混凝土性能的影响因素大概分为：表观密度、抗压强度、抗冻性能、工作性能等方面。经试验，再生细骨料的掺量将直接对再生混凝土的表观密度产生影响，表观密度随着再生细骨料掺量的增加而减小；而水灰比和再生骨料掺量将直接影响再生混凝土的抗压强度的，当水灰比高于0.55时，再生混凝土的抗压强度较差，当水灰比低于0.35，再生细骨料掺量比为0.3时，混凝土的抗压强度最高。再生混凝土的强度越高，其抗氯离子渗透率越好。而随着再生细骨料掺量的增加，再生混凝土的强度和抗冻性能随之降低。
关键词：再生细骨料；抗压强度；表观密度
再生骨料是指利用各类生活建筑垃圾再次回收制作的建筑材料。再生骨料的投入使用大大减少了传统建筑垃圾肆意堆积带来的环境污染，同时也能减少对天然骨料的采集，保护生态环境，所以这些年对再生骨料的研究力度也越来越大。用破碎的建筑垃圾制成的再生骨料分为两种，一种是粒径大于5毫米的叫作再生粗骨料，另一种是小于5毫米的叫作再生细骨料。而对于再生细骨料的研究并不多，前人认为再生细骨料的自身性能不满足再生混凝土的强度需求，因为再生细骨料中包含建筑垃圾中的旧水泥浆体颗粒，会影响再生混凝土的抗压性，所以这类缺陷影响了再生细骨料在混凝土中的使用效率。本文将研究建筑废料处理后的筛选分类，筛分出粒径在5-20毫米的再生粗骨料和粒径小于5毫米的再生细骨料，将两种再生骨料按比例混合制成再生混凝土，分析再生骨料间的掺量数值对再生混凝土性能的影响。
1 试验材料与试验方案
1.1 试验材料材料
试验材料为太原金圆水泥有限责任公司生产的P.O42.5级水泥，其化学组成为含量19.83%的二氧化硅，59.64%的氧化钙，5.46%的三氧化二铝，3.77%的三氧化二铁，0.95%的氧化镁，1.96%的三氧化硫。天然粗骨料为山西太原泥屯镇的人工碎石，粒径为5～20毫米，堆积密度为1540kg/m³，表观密度为2710kg/m³，吸水率0.60%，压碎指标为8.9%。天然细骨料为天然河砂，细度模数为2.7，表观密度为2680kg/m³，吸水率为1.5%。再生骨料由建筑废料加工而成，以4.75毫米标准方孔筛筛分再生粗骨料和再生细骨料。为了保证混凝土的各方面性能，必须在加工过程中加入减水剂，本次试验采用固含量23%的聚羧酸高性能减水剂，搅拌混凝土的拌合水均为自来水。
1.2 试验方法
本次试验以建筑废弃混凝土作为原料，经破碎处理后，按照0.16-5毫米的范围进行筛分，筛出再生细骨料，依据JGJ55—2011《普通混凝土配合比设计规程》设计配置C30强度等级的混凝土配合比作为试验载体，配置正常混凝土和再生混凝土后，对两者的表观密度、工作性能、力学性能、抗冻性能和抗裂性能进行测试和对比，分析细骨料掺量数值对再生混凝土性能的影响。
2 结果与讨论
2.1再生细骨料取代率对再生混凝土表观密度的影响
再生细骨料与天然细骨料由于成分不同，所以两者的表观密度会有不同，因此可以得出，再生细骨料的掺入是影响混凝土性能的主要因素。虽然可以断定再生细骨料的掺入会影响混凝土的性能，但是为了追求具体的数量关系，研究人员根据两个水灰比为固定值的混凝土样本，分别加入不同配比量的再生细骨料。随着再生细骨料的加入，检测试验中混凝土的表观密度。试验中发现再生细骨料的掺入量直接影响了水灰比固定情况下的混凝土表观密度。经过反复试验发现，再生细骨料掺量与再生混凝土表观密度有着很直接的数量关系，在低水灰比的情况下，线性系数值大于0.96，高低水灰比线性拟合方程分别为Y=-0.11x+2440和Y=-0.15x+2459。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由这个数量方程式我们可以得出，在掺入量固定的情况下，再生细骨料的掺入量多少将直接影响混凝土的表观密度，混凝土的表观密度将随着再生细骨料掺量的增大而减小。结果表明，再生细骨料本身的物理性质决定了其吸水率和密度都大于天然细骨料，所以才会直接影响再生混凝土的表观密度。因此，为了保证拌合混凝土的表观密度，必须控制好再生细骨料的掺量。
2.2再生细骨料对混凝土工作性能的影响
再生混凝土的工作性能的影响因素要从拌合水的掺入量和混凝土拌制过程中再生细骨料吸收的水量进行研究，由于混凝土在拌制过程中会吸收拌合水，所以混凝土拌合物的流动性比较差，但黏性和保湿效果要比天然细骨料混凝土拌合物的要好。科学家认为，由于再生细骨料的杂质较多，表面粗糙，所以能够增大搅拌过程中各类拌合物之间的阻力，从而增强混凝土的黏性和潮湿性。另外，再生细骨料还有一定的缺陷，在于其自身吸水率较大导致的混凝土坍塌问题，试验人员将混凝土由干燥状态浸泡处理后，适当与天然混凝土进行更换，使其可以很好的避免了混凝土坍落度损失大造成的问题。
2.3再生细骨料对混凝土力学性能的影响
试验证明，仅仅针对力学性能这方面，再生细骨料的力学性能要弱于天然细骨料，这个结果使得再生混凝土的力学性能会因再生细骨料替换天然细骨料的具体数值增大而减少。所以，考虑再生细骨料与天然细骨料对混凝土抗压性配比的过程中，必须加入再生细骨料的吸水特性。在配置过程中加入饱和状态所需要的吸水量，研究表明再生细骨料的表面有一层粗糙的砂浆颗粒，吸水率高，为水泥搅拌过程中的二次反应提供基础，提高混凝土内部的结构密度。在水灰比为0.35时，再生细骨料配置出的混凝土抗压强度最大；在实际生产之前，应检测再生细骨料的压碎指标值和饱和面干吸水率，以指导理论配合比的试拌工作。
2.4再生细骨料对混凝土耐久性能影响
由于再生细骨料做成的混凝土是由部分再生细骨料替换天然细骨料后制成的，可能导致其使用寿命降低，因此要对再生细骨料掺量的具体数值进行试验。试验人员使用C30混凝土制作再生细骨料，通过对天然细骨料成分的控制，研究其耐久性能。试验发现，再生细骨料粒径和掺量都会影响混凝土的抗冻性，随着再生细骨料粒径的减小和掺量的增多，混凝土的抗冻性会降低。试验表明，当粒径低于0.16毫米，掺量大于40%时，再生混凝土的抗冻性已低于标准要求。
2.5再生细骨料对混凝土抗裂性能的影响
普通混凝土在经过一段时间的使用后会发生开裂、崩坏的情况，发生这类情况的主要原因是未对再生细骨料的抗裂性能做进一步的提升，经过试验发现，再生细骨料的内部结构稳定性将决定混凝土的开裂概率。由于再生细骨料表面附着一层吸水性强的砂浆，提高了亲水性。往往在拌合水量固定的情况下，随着再生细骨料掺量的增大，混凝土开始大幅度缺水，使混凝土的水化程度不均匀，形成内部应力，增加开裂的风险。
3 结束语
通过对再生细骨料对混凝土各种性能的试验和论述，可以得出，只要采取合理有效的配比方法，控制好水灰比、合理的级配和掺量，就可以提高混凝土的表观密度，保证其工作性能、力学性能、抗冻性能和抗冻抗裂能等，再生细骨料的应用将改善人居环境，节约不可再生资源，促进人类的可持续发展。
参考文献：
[1]岳公冰，李秋义，高嵩.再生细骨料的品质及取代率对混凝土抗冻性能的影响[J].自然灾害学报，2015，24（5）：223—228．
[2]耿腱，孙家瑛，等．再生细骨料及其混凝土微观结构特征[J].土木建筑与环境工程，2013，35（2）：135—140．
[3]刘星伟，李秋义，等．再生细骨料混凝土碳化性能的试验研究[J].青岛理工大学学报，2014，30（4）：159—170.
论文作者:郝雪川
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/8/6
标签：骨料论文; 混凝土论文; 表观论文; 性能论文; 密度论文; 水灰比论文; 粒径论文; 《基层建设》2018年第18期论文;