摘要:伴随着城市的快速发展,大量的建筑物在工程建设中被搬迁拆除,这将产生大量的废弃混凝土材料,这部分因建筑物的拆除产生的废弃混凝土经处理后作为混凝土生产需要的骨料加以利用,但是在应用过程中,因再生骨料强度等缺陷,在混凝土中的应用受到了一定的阻碍,本文通过对再生骨料混凝土的配合比及其性能进行分析,以求提高再生骨料在混凝土中的应用,推动废弃混凝土的再生利用。
关键词:再生骨料;混凝土;性能;研究
一、前言
伴随着我国城市化进程的不断加快,推动了建筑业的快速发展,快速的发展背后也带来了极大的发展问题,每天都有旧建筑物、构筑物被拆除,从而产生了大量的建筑垃圾,据不完全统计,现阶段我国的建筑垃圾总量已经占到城市垃圾总量的30%以上,对城市的发展带来的极大的困难。并且这部分建筑垃圾绝大部分未经任何的处理就被建筑施工单位运往郊外或乡村,采用露天堆放或填埋的方式进行处理。这种传统的处理方法不仅耗用了大量的耕地及垃圾清运等建设经费,而且给环境治理造成了不堪重负的压力。
二、何为再生骨料
再生骨料,是指建筑废弃物经过一定的破碎、清洗、分级等工艺,将建筑废弃物处理后满足混凝土生产对骨料的性能要求,从而在混凝土生产中得到应用。就目前再生骨料的应用现状而言,再生骨料的利用大多限于一些低级的应用,仅有约6%可用于新建的混凝土结构等一些较高等级的工程中,就这部分的应用也只是用来配制强度降低的混凝土,将再生混凝土用于制备一些高强度混凝土具有广阔的空间,也面临着较大的技术难度[1]。
三、再生骨料在混凝土中应用的原材料分析
试验中所用的再生骨料,采用同一系列的用作对比的普通混凝土在做过抗压试验后经人工破碎而成的废混凝土块。普通混凝土的材料分别如下所示:
1、混凝土原材料的选择:
(1)水泥:42.5普通硅酸盐水泥。
(2)细骨料:普通河砂,级配良好,细度模数为2.62,属中砂;
(3) 粗骨料: 普通混凝土用的骨料为5mm~40mm的连续级配的卵石;
(4) 水:自来水。
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2、再生骨料混凝土的配制
根据国家标准《普通混凝土力学性能试验办法》( GBJ81-2002)的规定,按照配合比设计中各项原材料的要求,分为六组进行,其配合比分别为:
第一组,水灰比0.486、水泥390Kg、砂531Kg、水189Kg、石子1240Kg、再生骨料0Kg;
第二组,水灰比0.486、水泥390Kg、砂531Kg、水189Kg、石子0Kg、再生骨料1240Kg;
第三组,水灰比0.436、水泥434Kg、砂518Kg、水189Kg、石子1208Kg、再生骨料0Kg;
第四组,水灰比0.436、水泥434Kg、砂518Kg、水189Kg、石子0Kg、再生骨料1208Kg;
第五组,水灰比0.386、水泥490Kg、砂501Kg、水189Kg、石子1169Kg、再生骨料0Kg;
第六组,水灰比0.486、水泥390Kg、砂531Kg、水189Kg、石子0Kg、再生骨料1169Kg。
依据上述理论配合比,采用人工拌和,将拌合物制成150mm×150mm×150mm的立方体试件,试验每组试件均为3个。在标准情况下养护。
3、再生骨料混凝土性能的测定
(1)再生骨料混凝土工作性能的测定与分析
通过试验,对再生骨料混凝土拌合物的塌落度进行了测定,经测定再生骨料对混凝土拌合物的塌落度有较大的影响,与天然骨料相对比,再生骨料的塌落度要小很多,塌落度第二组35mm小于第一组45mm,第四组30mm小于第三组40mm,第六组10mm小于第五组30mm;经分析这是由于再生骨料的表面特性使得其表面会粘附一定量的水泥胶浆,从而在一定程度上降低了拌合物的塌落度,影响其工作性能[2]。
(2)再生骨料混凝土表观密度的测定与分析
对六组试验配合比的表观密度进行测量,其测量结果如下:2470Kg/m3、2250Kg/m3、2450Kg/m3、2290Kg/m3、2450Kg/m3、2140Kg/m3,通过对比分析,再生混凝土拌和物表观密度均低于卵石骨料拌和物表观密度,平均降低7.5%左右。分析其原因为废混凝土骨料比天然骨料表观密度小,废混凝土多棱角,拌和时密实性较差,从而导致再生混凝土自重降低。
(3)再生骨料混凝土力学性能的测定与分析
通过对上述六组配合比的混凝土进行测定,其六组试块的抗压强度均随着龄期的增长而提高,但是再生骨料的混凝土的抗压强度普遍比相同配比的普通混凝土强度要高,其28天抗压强度第一组到第六组分别为:30.5MPa、34.5MPa、40.0MPa、42.5MPa、47.0MPa、47.5MPa,相同水灰比的混凝土其再生骨料混凝土的抗压强度普遍稍高0%-15%左右,随着配制强度的提高,其再生骨料混凝土的强度比普通混凝土的强度高的比例也有所提高。分析其原因发现,主要是由于再生骨料有较强的吸水性,从而在一定程度上吸收了水泥浆中的水分,降低了水灰比,从而提高了混凝土的强度,并且另一方面由于再生骨料表面相对比较粗糙,增加的相互之间的摩擦力,从而在一定程度上提高了强度[3]。
(4)再生骨料混凝土收缩性能的测定与分析
根据《水泥砂浆和混凝土干燥收缩开裂性能试验方法》 GB/T29417-2012的具体要求,对再生骨料混凝土的收缩性能进行测定,再生骨料对其收缩性能影响较为显著,与同配比的天然骨料混凝土相比,其56d收缩值增大了10%左右。这主要由于再生骨料本身固有的一些缺陷而致,而掺加了微硅粉有效地改善了这方面的性能[4]。
四、结论
本文通过设置的六组试验对再生骨料完全取代天然粗骨料制备高强混凝土,得到了以下主要研究结论,再生骨料对于混凝土拌合物工作性产生较大影响,其大幅度地降低了混凝土拌合物的坍落度;再生骨料混凝土的表观密度由于再生骨料本身密度相对天然石子而言比较的轻,从而使得再生骨料混凝土的表观密度相对比较的轻,并且其力学性能在一定程度上有一定的提升;同时采用再生骨料配制混凝土,大幅度加大了其干缩变形,这也在一定程度上制约了再生骨料在混凝土中的应用。
参考文献:
[1] 李秋义,高嵩,薛山,绿色混凝土技术[M],北京: 中国建材工业出版社,2014。
[2] 李俊,尹健,周士琼等,再生骨料混凝土配合比设计及改性研究[J],铁道科学与工程学报,2005(6);
[3] 高丹盈,张丽娟,芦静云等,再生骨料混凝土配合比设计参数研究[J],建筑科学与工程学报,2016( 1) ;
[4] 王彦,李传军,董波等,基于骨架原则的再生骨料多孔混凝土配合比设计方法探讨[J],中外公路,2017(2)。
论文作者:王宏伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/12
标签:骨料论文; 混凝土论文; 水灰比论文; 表观论文; 性能论文; 密度论文; 石子论文; 《基层建设》2018年第35期论文;