摘要：随着经济的发展，越来越多的混凝土被废弃，如何处理这些废弃的混凝土成为了政府急需解决的问题，将废弃混凝土块经碎裂、分级，按照一定比例混合后添加相关物质进行配置是有效的解决手段。本文通过设计正交试验等试验对混凝土配合比方法进行了分析，并结合早期的强度试验归纳了再生混凝土的抗压强度，进而给出了合理配合比建议。
关键词：再生混凝土；配合比设计；强度试验
再生混凝土本质上是废物利用，利用废弃混凝土经过破碎、分级后形成的再生骨料尽心二次加工制造成的。再生混凝土不仅可以有效地减少建筑拆迁时留下的固体废弃物，减少废弃物处理的成本和空间，而且可以降低对自然资源的需求，避免环境遭到污染和破坏。因此我们必须高度重视再生混凝土的研究，改善混凝土的配合比，测试再生混凝土的强度，加大力度推广再生混凝土的广泛应用。
一、试验设计
1.1概述
近年来，随着废弃混凝土的堆积，我国对再生混凝土展开了大量的研究，并取得了突破性的进展，经过对再生混凝土配比的充分研究，最后得出再生骨料取代率和粉煤灰掺量是影响再生混凝土强度的主要因素。本文结合学者的研究成果，经过充分研究认为碳酸钠溶液对再生骨料本身也有着极大的影响，综合考虑这三方面因素，对再生混凝土设计了相关试验并对配合比进行了进一步地优化，根据实验结果对比了三个相关因素对对抗压强度的影响，从而提出了合理的配合比方案。
1.2正交试验设计
正交试验是研究多种因素多水平的一种设计方法，以点带面进行有代表性的试验，是分析设计的主要方法。由于再生混凝土受很多因素影响，涉及范围比较广，因此，采用正交分析法设计该实验方案。
（1）再生混凝土的取代率是影响其强度的重要因素，用m来定义再生骨料取代率，m为再生混凝土中再生骨料与全部混凝土质量比。本实验选取了三种再生骨料取代率，分别为30%、60%、90%。
（2）碳酸溶液对再生骨料的强化作用非常大，它通过和再生骨料反应会生成碳酸凝胶，将再生骨料中的毛孔堵住，并有效粘合再生骨料中出现的裂痕；而且碳酸钠溶液还可以和氢氧化钙反应成圣碳酸钙填充再生骨料毛孔，从而改善再生骨料的性能，进而提升再生混凝土的强度，设置2%、%4、6%三个浓度的碳酸钠溶液进行试验。
（3）粉煤灰在再生混凝土的制作过程中起着调和、保水的作用，可以提高再生混凝土的耐久性和抗腐蚀的性能，从而更好地提升再生混凝土的综合性能，设置15%、35%、55%三种不同比例的粉煤灰进行实验。
1.3试验材料
试验水泥采用华润品牌的水泥；产于淮河的黄沙；掺合料为2.5级的粉煤灰；搅拌水为家用自来水；废弃骨料为鹅卵石；再生骨料为购买的再生骨料。经过严密的试验表明：再生骨料的密度大约比天然骨料低20%左右，再生骨料的抗压强度满足通用标准，是天然骨料的4倍之多，因此可以证明再生骨料的品质远远高于天然骨料，是用来生产再生混凝土的优质材料。
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1.4配合比设计
试验中将在再生骨料经过不同浓度碳酸钠溶液充分浸泡，添加相同容量的水，使再生骨料对碳酸钠溶液进行充分地吸收直至饱和，在掺以不同等级的粉煤灰和水泥加以搅拌，再添加沙子进行最后的搅拌最后对形成的再生混凝土强度测试。实验发现再生骨料的吸水性远远高于天然骨料，经过不同浓度碳酸钠溶液浸泡的天然骨料对于水泥和沙子的需求也不一样，最终形成的混凝土强度也有明显差异。
二、试验方法
在某大学的抗震实验室将再生骨料切割制作成大小相同的快，规格为200mm乘以200mm乘以200mm的立方体再生骨料块，将再生骨料分量浸泡在试验要求浓度的碳酸钠溶液中浸泡，大约2h左右取出。然后利用这些土块掺入粉煤灰，在温度大约25摄氏度，湿度大约85%的环境下制作再生混凝土模块，最后在专业机器上测试再生混凝土的强度，得出再生混凝土强度的数据，试验过程中严格按照实验室标准进行，并有相关专业的教授在旁指导监督，得出的数据准确可靠，具有很强的参考价值，这对结论的总结奠定了坚实的基础。
三、试验分析
3.1直观分析
通过对试验结果的记录，画出了抗压强度和配合比的直观分析图，通过分析直观分析图得知再生混凝土取代率为80%，碳酸钠溶液浓度为6%，粉煤灰的掺合率为15%时为最合适的配合比，测试出的再生混凝土强度最高。而其他不同配比制作出的混凝土经过强度测试得出的数据远远差于此最优配比，控制其他因素相同，只有粉煤灰掺合比不同时得出的强度也显然不同，由此可见，粉煤灰对再生混凝土的影响有显著作用。实验发现，当其他因素相同，碳酸钠溶液浓度不同时，只有碳酸钠溶液浓度为6%时制造出的再生混凝土强度最高，浓度低于此值时，变化幅度较大，碳酸钠溶液无法更好的与再生骨料进行化学反应，反而降低了再生混凝土的强度，没有起到对再生混凝土的强化作用。控制其他因素相同，再生骨料的取代率在60%时强度达到峰值，但在这一取代率附近强度相对都很高，都可以满足实际的生产需要。
3.2极差分析
通过用极差对数据进行分析发现，粉煤灰掺量为再生混凝土强度的主导因素，优于再生骨料的取代率，也优于碳酸钠溶液浓度，由于水泥、黄沙对再生骨料表面地破坏，碳酸钠溶液对再生骨料的强化作用并不能很好体现，还需要改进。通过极差分析，再生混凝土取代率为80%，碳酸钠溶液浓度为6%，粉煤灰的掺合率为15%时为最合适的配合比，和运用直观分析法得出的结论一致，所以充分证明此次试验的有效性和严谨性，得出的结论准确可靠，具有很大的参考价值和利用价值，为实际生产的配比提供了理论上的证明。
四、结语
综上所述，对再生混凝土强度影响的主要因素有三种：再生骨料的取代率、碳酸钠溶液的浓度、粉煤灰的掺合比，其中粉煤灰的掺合比之最主要的因素。因此，在实际生产过程中，要严格控制粉煤灰的掺合比在15%左右，再生骨料的取代率为40%~80%之间，碳酸钠溶液浓度为6%左右，才可以制作出高强度的再生混凝土，再生混凝土的研究对我国进行废弃混凝土的二次利用有不可估量的作用。
参考文献
[1]孙巧巧，刘清山，李世良.再生混凝土的应用和发展现状[J].四川建材，2016，
[2]张学兵.再生混凝土改性及配合比设计研究[D].湖南大学，2015.
[3]张洪.再生水泥混凝土配合比设计及钢纤维对其性能影响研究[D].长沙理工大学，2015.
论文作者:陶峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/24
标签：骨料论文; 混凝土论文; 碳酸钠论文; 溶液论文; 强度论文; 浓度论文; 粉煤灰论文; 《建筑学研究前沿》2017年第24期论文;