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摘要：作为一种新型的绿色混凝土，再生混凝土不但可缓解天然骨料资源紧张的情况，而且可减少废弃混凝土试块占地堆放造成的环境污染，逐渐将混凝土产业转变到可持续发展的轨道上。目前再生混凝土技术的理论研究比较丰富，但实际工程应用研究较为缺乏。本课题结合杨浦区五角场镇340街坊商业办公用房项目，在实践中将再生混凝土应用于高层建筑的墙柱顶板梁等承重结构中，选择的再生混凝土强度等级为C30~C50。
关键词：高性能；再生混凝土；结构材料；工程应用
1工程概况
杨浦区五角场镇340街坊商业办公用房项目（见图1），位于7度抗震设防区域，属于IV类场地土。共2栋办公楼，A座为再生混凝土框架-筒体结构，B座为普通混凝土框架-筒体结构。2栋办公楼结构布置形式相同，屋面标高49m，地面以上12层，地下2层。1层层高5.4m、2~3层层高4.5m、4~10层层高3.9m、11层层高4.0m、顶层层高3.35m。课题组将项目中2号楼A座的结构材料在3层以上由原一般混凝土改为再生混凝土(结构形式及布置均未变)，并将项目中的单体2号楼A座作为课题的示范工程。项目结构方案从±0.000以上开始实施，±0.000及以下所有构件以及1层和2层柱、剪力墙仍采用普通混凝土材料；3层及以上柱、2层及以上梁、板采用再生混凝土材料。
2.2试验方法
力学性能试验参照《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T50081—2002)的规定，以3个边长为100mm的立方体试件为一组，将其在20±3℃的温度和90%以上的相对湿度中分别养护28d，按照标准方法测得的抗压强度作为立方体的抗压强度。
2.3再生混凝土配合比设计
再生混凝土配合比设计见表2。本试验通过再生骨料取代率的不同，探讨再生骨料对混凝土性能的影响。其中C30、C40再生骨料取代率分别为0、10%、30%和50%，C50再生骨料取代率为0、10%和30%。
3结果与讨论
3.1再生混凝土的力学性能
图2为再生混凝土的抗压强度试验结果。由图2可知，对于C30、C40再生混凝土来说，其7d、28d抗压强度均随着再生骨料取代率增加而先增大后减小。当再生骨料取代率为30%时，其抗压强度最佳；当再生骨料取代率为50%时，再生混凝土的抗压强度与普通混凝土相比无明显差异。对于C50再生混凝土来说，当再生骨料取代率为10%时，C50再生混凝土抗压强度比普通混凝土抗压强度略有上升；当再生骨料取代率为30%时，再生混凝土抗压强度与普通混凝土抗压强度相差不大。
由于本项目是再生骨料首次应用到高层建筑的结构部位中，基于安全性、耐久性等综合考量，并结合试验结果，将C30、C40混凝土再生骨料取代率确定为30%，C50混凝土再生骨料取代率确定为10%。
3.2再生骨料原材料生产控制统计与分析
再生骨料是由废弃混凝土块经过破碎、清洗与分级后，按一定的比例与级配混合形成。它的产品质量波动较大，良莠不齐。因此，为确保原材料质量，事先对再生骨料进行优选，形成了定点采购，定点堆放，专人监管的制度，并在平时加强检测频率，严禁混堆。
项目主要施工期间（6个月）应用的再生粗骨料和天然粗骨料的技术性能见表3、表4。由表3、表4可知，项目中所用的再生粗骨料质量稳定，在生产可控范围内，满足《混凝土用再生粗骨料》(GB/T25177—2010)Ⅱ类要求，压碎指标满足Ⅰ类标准混凝土用再生粗骨料：GB/T25177-2010。
3.3搅拌站再生混凝土出厂强度统计与分析
项目主要施工期间（6个月）应用的C30，C40和C50再生混凝土的抗压强度性能见表5~表7。由表5~表7可知，出厂再生混凝土产品质量稳定可控，抗压强度的平均值和标准差符合标准普通混凝土配合比设计规程：JGJ55—2011[S].混凝土设计要求。
C30再生混凝土强度分析：平均值为38.0MPa，标准差为2.9MPa，符合标准中C30标准差≤5.0MPa的要求，强度波动止（处）于可控范围内。C40再生混凝土强度分析：平均值为48.9MPa，标准差为2.9MPa，符合标准普通混凝土配合比设计规程：JGJ55—2011[S].中C30标准差≤5.0MPa的要求，强度波动止（处）于可控范围内。
C50再生混凝土强度分析：平均值为59.8MPa，标准差为3.2MPa，符合标准普通混凝土配合比设计规程：JGJ55—2011[S].中C50标准差≤5.0MPa的要求，强度波动止（处）于可控范围内。
4工程应用措施
再生混凝土施工过程中应注意以下几点：（1）再生混凝土浇筑时，由专人随车前往工地现场，检测再生混凝土坍落度损失情况、泵送情况，及时反馈给当班质量员并与项目部做好技术交底。（2）施工人员应做好混凝土养护工作，严禁任意加水，影响再生混凝土强度。由于再生骨料吸水率大，故再生混凝土的凝结时间比普通混凝土的凝结时间短1~2h，施工队要掌握好抹面的时间。（3）再生混凝土成型后，应比普通混凝土更注意防止表面失水，否则可能因为内外表面湿差等引起收缩应力，导致表面混凝土裂缝。整个施工过程中，再生混凝土泵送性良好，1h坍落度损失在30mm左右，各级配都能基本满足施工要求。施工现场见图3。
5结语
（1）当再生骨料取代率为30%时，C30和C40再生混凝土抗压强度最佳；当再生骨料取代率为10%时，C50再生混凝土的抗压强度较佳。综合考虑并结合试验结果，将C30、C40混凝土再生骨料取代率确定为30%，C50混凝土再生骨料取代率确定为10%。（2）再生粗骨料原材料质量稳定符合国家标准要求，出厂再生混凝土抗压强度的平均值和标准差，符合JGJ55—2011混凝土设计要求，产品质量稳定可控。（3）采取有效的再生混凝土施工技术措施，保障施工质量稳定；再生混凝土泵送性良好，1h坍落度损失在30mm左右，各级配都能基本满足施工要求。
参考文献：
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[3]徐亚玲.预拌再生混凝土的研发及其工程应用[J].上海建设科技，2011，32（2）：54-57.
论文作者:赵丹洋,吴娟,佟舟
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/29
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