浅析混凝土路面中再生骨料的循环利用论文_姚永茂

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摘要:在公路工程中,碾压混凝土,即RCC属于干性混凝土,主要通过少量水泥,骨料及水共同制备而成。将干混凝土压实并铺设之后,能够作为基础,用于道路或者结构物当中。本文重点研究并分析了混凝土路面在碾压过程中应用的再生骨料,对于配比设计中,再生骨料代替天然碎石型骨料是否可行,进行了深入的研究。经过充分论述表明,再生骨料所有物理特征,均符合混凝土标准要求。且与标准规范要求相比较,无论是再生骨料,还是天然骨料,均满足规范求。尽管天然碎石型骨料,具有极高的抗压强度,但却没有再生骨料的环保节能作用,因此,充分证明混凝土再生骨料能够在路面施工中进行重复性使用。

关键词:再生骨料;混凝土路面;循环利用

0 引言

建筑工程的发展,带来了社会经济的发展,但也造成了一些问题,比如建筑废弃物增多,再利用技术水平差,造成了环境污染。针对这个问题,本文进行了深入研究,发现与建筑废弃物、旧骨料相比,水泥的性质稳定,再利用水平高,同时在建筑上的使用效果也比较好,因此,本文详细叙述了,建筑混凝土原材料的组成问题。

1混凝土路面的原材料分析

1.1 混凝土再生骨料概述

首先一点,我们要探讨的问题是,混凝土的再生骨料来源。这些物质主要由工业厂房、沥青路面产生,包括骨料、沥青、其他混合料。值得注意的是,其中水泥砂浆含量高,这就使碾压混凝土的力学性能降低。这要求我们,在进行混合材料配比是,按照一定的科学标准进行。配比完成后,要进行烘干处理,通常30分钟后,骨料粒径达到10毫米以上,而在这个处理进行前,大多数是低于10毫米的。在这个试验中,我们要通过亚甲蓝值的比对,来得出结论。测量亚甲蓝值,主要检测骨料表面的活性,80毫米筛孔的缝隙,能够测出材料的密度,从而得出与水的结合力在一个区间,即7~20mm。这时的亚甲蓝测试结果显示,结果非常低,但是单位密度、堆积密度呈现较高趋势,这就说明前文中提到的再生骨料,这时它的配比接近天然骨料,能够具有较好的耐压能力,抗压强度也达到一定的标准,所以可以用于混凝土中。试验结束后,还要考虑骨料吸水率的平均值,通过计算平均系数,设计具有更大吸水能力的再生骨料,这样既能达到建设的目的和效果,也能实现降低成本的目的。值得一提的是,水泥由于其自身的结构特征,性质特点,更能够较好的吸水,被水化的可能性低,效果比较好,应该被应用到其中。

1.2混凝土混合料配合比设计分析

设计混合配比,主要是为了使混合料的压实度得到优化,在这个过程中,要用到几个方法,比如测试一致性等。这个方法主要的原理是,混合材料体积的优化,同时采用压实理念,来固定悬浮液模型。在实验中,要选择少量的水泥、水和骨料,这样有助于一致性压实法的使用。在试验过程中,振动压实方法,对提升混凝土性能,能够起到非常大的作用。正是这个原因,在试验的过程中需要反复调试和修正。

如图1中所显示的方法,设备采用圆柱体进行试验,所用到的实验品规格分别是160毫米、320毫米,主要的实验步骤有6个部分:①首先对选好的材料、泥沙进行搅拌,搅拌两分钟为宜;②静放2分钟;③将水泥倒入,进行搅拌,2分钟;④再加入水,搅拌2分钟;⑤放入模具中准备固定;⑥开启阀门,开始振动,保持1分钟。当所有试验进行完毕后,开始测量实验结果,这一结果的测量,主要是通过观察混凝土的体积,通过混凝土体积的变化,来计算混凝土中用来做实验的试件,具体的密度情况。

2混凝土混合料优化设计

混合原料的优化要根据科学的理论进行,这个要求是比利时指南的Faury理论。具体的操作方法是,参照曲线变化,以这些变化为基础,对混合材料中的颗粒骨架进行处理,从而达到优化的效果。在混合料中发现,缺少的物质主要是颗粒物质,这些颗粒物质的体积在2-10mm,由于含沙量太高,损伤了水量的比例,从而得到的建筑材料压实度不过关,难以得出准确的数值。而必须通过结构优化,实现最大压实度。通过对试件含水量的测试,来对混合料中的水量进行优化处理。根据试件提供的混合料,选取了7种不同的结构,进行试验比对。的除了几种不同的结论:抗压程度保持不变时,含水量在140-170L/m3时;抗压程度降低时,最大压实度的含水量最高可达到160L/m。

3再生骨料的循环利用实例分析

经过一系列的实验,计算和总结,得出了最科学的配比,当混凝土中含水量达到150L/m,时,建筑作业实施的压实情况最好,同时也展现了最好的力学性能。

3.1再生骨料与天然骨料的对比

与天然骨料相比,再生骨料在使用上存在着差异,这些差异主要体现在,与混凝土进行性能测试时的比较,测试结果证明了两者之间的差异。测试的结果显示了上述论断,主要体现在对再生骨料进行测试,要参考天然骨料的性质特点,7/14和14/20的石灰石,当骨料结构压碎时,混凝土的压实度还固定在标准的范围内,这时再生骨料的吸水率比较高,混凝土的压实效果就有所差异,而抗压程度也随着这种差异逐渐变大。

3.2对比分析试验条件

前文中谈到了几个实验,和涉及到实验的相关材料,这里要重点强调一下与实验相关的条件。为了使实验与实验之间形成直观比较,对混合料的密度也要进行改进,以便于实验的进行。传统试验中,使用标准的压缩模具,测量含水量与干密度的关系。实验的过程是这样的,一个4.5kg的重锤从高处落下,高度为457mm,对于预先准备好的试件锤击56次,形成了一道曲线,根据曲线所呈现的情况,计算出最佳含水量。最佳含水量的比例在6.46%-7.39%之间的情况为最佳,这时汗水总量在140-160L/m。根据上述实验结果,确定物料中较干成分比重,得到了与普通实验基本一致的结果,也就是说,含水量相同,结果达到了最优范围,这个实验主要采取圆柱体试件,对于接下来的进一步研究调查,具有指导性的意义。

3.3 实验过程的水泥用量

在试验中,水泥的使用量比较低,这是因为要优化碾压混凝土,还要通过这个方法测试敏感度。通过试验,得出结论:水泥低于150kg/m3,试件产生了明显的空隙,这是因为空气中含有水;当水泥含量适中,在250~175kg/m3之间,水泥含量发生了变化,表现明显的是抗压强度,降低43%。从这个试验中,我们得出了最终的判断,水泥在混合料中的含量,要按照一定的比例调配,能够达到抗压强度标准的混凝土,其中那个的水泥含量至少要达到200kg/m3。

5结束语

再生骨料具有较强的稳定性,且质量良好,更符合目前公路项目中的节能和环保需求,因此更适用于公路路面的建设,通过上述实例表明,再生骨料能够进行循环利用。

参考文献:

[1]Gomez-SoberonJ.再生混凝土集料替代再生混凝土孔隙的实验性研究[J].水泥混凝土研究,2002(32).

[2]DelhezP.使用再生混凝土集料的碾压混凝土在道路应用中的设计[D].列日大学硕士学位论文,2004.

论文作者:姚永茂

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第7期

论文发表时间:2017/8/7

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