再生粗骨料特性及其对再生混凝土性能的影响_李佳彬
粗骨料对混凝土性能的影响
粗骨料对混凝土性能的影响粗骨料对混凝土性能的影响郭福安201306225摘要:混凝土是目前最大宗的建筑材料，而粗骨料作为混凝土的重要组成材料之一,其性能将对混凝土性能产生不可忽略的影响。
该文通过对国内外相关研究成果的整理、分析,概括总结粗骨料对混凝土性能影响的研究现状,并提出了存在的问题,为进一步改善混凝土性能提供参考和依据并为HPC配合比的优化设计奠定基础。
关键词:粗骨料;混凝土;化学成分;形貌;级配;性能影响引言混凝土是目前最大宗的建筑材料［1］，它是一种多相复合材料，其强度取决于水泥石、粗骨料以及粗骨料与水泥石之间的界面强度。
粗骨料是混凝土的骨架，据统计，粗骨料可占混凝土体积的50%～70%，它会影响新拌混凝土的流变性以及硬化混凝土的力学性能和耐久性［2］。
近年来，由于天然砂资源短缺，人们加强了对细骨料的研究，使机制砂的生产与使用得到迅速发展［3］，但是对于粗骨料仍然没有给予足够的重视。
现在随着混凝土工程的超高层化和大型化，高强混凝土的使用越来越广泛，而在高强混凝土中，粗骨料相对来说才是薄弱环节［4－6］，粗骨料本身的特征，如种类、颗粒形状及大小、表面特征和级配，无论是对新拌混凝土还是硬化后混凝土的性能都有着重要的影响。
因此，有必要全面深入地探讨粗骨料的物理化学特性对混凝土性能的影响。
1粗骨料在混凝土中的作用粗骨料是混凝土的重要组成部分，原来人们认为粗骨料是一种惰性材料，通过水泥浆的粘结作用与水泥砂浆构成混凝土。
实际上粗骨料并不是没有活性的，它的物理化学性质都会对混凝土的性能产生影响［7］美国著名混凝土专家Metha曾指出:“将粗骨料作为一种惰性填充材料应画上一个问号”。
我们可以将国内外学者对粗骨料在混凝土中所起的作用的研究成果归纳为以下几点。
1.1粗骨料的刚性骨架作用在普通混凝土配合比设计中，一般认为粗骨料抗压强度应为混凝土设计强度的2倍左右，不得低于设计强度的1.5倍［8］，粗骨料的强度和弹性模量通常要比水泥石高，其耐久性和体积稳定性也是混凝土各组分中最好的，而且粗骨料体积超过混凝土体积的一半，因此粗骨料在混凝土中起着刚性骨架的作用。
再生粗骨料取代率对混凝土各项性能的影响
（ ．Ｓ ｈ ｏ ｆ ｉｉ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｑｉ ｄ ｏＡｇ ｉ ｌ ｒ ｌ ｉｅｓ ｙ Ｑｉｇ ａ ６ １ ９ Ｃ ｉａ １ ｃ ｏ ｌ ｖｌ ｎ ｉｅｒ ， ｎ ａ ｒ ｕｔ ａ ｖ ｒ ｉ ， ｎ ｄ ｏ２ ６ ０ ， ｈｎ ； ｏＣ ｎ ｇ ｃ ｕ Ｕｎ ｔ
强度降低更显著．
３ ）随着 再生 粗骨 料取 代率 的增加 ， 品质 再 生粗 骨 料 Ｒ 高 Ｓ的弹 性模 量 会 增 大 ， 而低 品质 再 生 粗 骨 料 ＲＬ的弹性 模量 会减 小 ．
４ ）随着再生粗骨料取代率的增加 ， 高品质再生粗骨料 Ｒ Ｓ的干缩值会减小 ， 而低 品质再生粗骨料 Ｒ Ｌ 的干缩 值会 增 大． 总之 ， 利用再生粗骨料取代碎石 ， 高品质再生粗骨料可以使碎石混凝土的性能得到改善 ， 而低 品质再 生粗骨料会降低碎石混凝土的性能 ， 且再生粗骨料取代率不宜超过 ５ ． ０
能 的影响． 结果表明 ， 利用再生粗骨料取代碎石 ， 高品质再 生粗骨料可 以使 碎石混凝 土 的性 能得到改善 ， 而低 品质再生粗骨料则 降低碎石混凝 土的性 能 ， 且再生粗骨料取代率不宜超过 ５ ． Ｏ 关键词 ： 生粗骨料取代率 ； 再 水泥石 附着率 ； 抗压强度 ； 弹性模量 ； 干缩
ＲＭ ２． Ｏ
二
２ ５ ５ ０ ７ ５ １０ ０
１Ｏ ． Ｏ
再生粗骨料取代率， ％
（ ）表 观 密 度 ａ
４ ４
再 生 粗骨 料 取 代 率／ ％ （ ） 吸水 率 ｂ
＿
： ：
： ： 。
４ ２
４ ０
浅谈再生粗骨料对混凝土和易性及强度的影响
浅谈再生粗骨料对混凝土和易性及强度的影响摘要：随着城镇化建设的加快，随之产生的建筑垃圾数量与日俱增，而废弃混凝土又占了很大比重。
处理这些废弃混凝土需要大量费用，产生的环境问题也小容小觑。
将废弃混凝土经破碎、分级等处理后作为再生骨料配制混凝土，这无疑可以消化掉相当一部分建筑垃圾，也必将改善环境问题。
本文重点研究了再生骨料不同取代率对混凝土性能的影响。
关键词：再生粗骨料；混凝土和易性；强度；影响一、再生粗骨料的基本性能1、再生粗骨料的表面特性分析再生粗骨料表面比较粗糙，并且表面有较多的孔隙和棱角，表面的粗糙程度介于碎石和卵石之间，通过肉眼能够看出再生骨料表面附着的水泥砂浆。
这种外形的再生粗骨料会降低拌合物的工作性。
2、再生粗骨料的吸水率分析再生粗骨料和天然粗骨料的吸水性会随着时间的变化而变化。
具体的变化情况如下表所示：通过上表能够看出，再生粗骨料的吸水率可以达到天然粗骨料的6倍左右，并且再生粗骨料的吸水速率也快于天然粗骨料。
再生粗骨料十分钟的吸水率能够达到24小时吸水率的70%，而天热粗骨料只达到60%。
造成这一现象的主要原因在于再生粗骨料的表面有较多的水泥砂浆，并且表面的孑L隙较多，对拌合水用量使用较多。
因此，人们将再生粗骨料的吸水率作为区别其与天然粗骨料的主要特性。
3、再生粗骨料的物理陛能分析就再生粗骨料和天然骨料的物理性能分析，再生粗骨料的表现密度相对较低，在天然骨料的10%以下。
再生粗骨料密度低的主要原因在于其表面的水泥砂浆含量较高。
由于这一特征，导致再生混凝土的密度和弹性模量逐渐下降。
不仅如此，再生粗骨料的含泥量大于天然粗骨料，由于粗骨料的含泥量较高，对混凝土的性能容易产生影响，使混凝土强度降低，收缩增大，所以，在拌制混凝土之前，需要采取有效的措施降低粗骨料的含泥量。
二、试验设计1、试验原材料本文试验采用的水泥为鱼峰牌32.5R普通硅酸盐水泥；再生骨料取自实验室废弃混凝土，最大粒径为40㎜，相应的原生混凝土强度在C25、C35、C40、C50，颗粒级配连续；砂子为天然河砂；拌和用水以饮用水。
岩板废料再生骨料特性及其对混凝土性能影响
岩板废料再生骨料特性及其对混凝土性能影响
林淑瑾
【期刊名称】《福建建设科技》
【年(卷),期】2022()6
【摘要】通过将岩板废料破碎、筛分制备成再生粗细骨料,拌制水泥混凝土,研究岩板废料再生骨料粒径大小和掺量对其表面特性及其混凝土的影响规律。
结果表明,岩板废料再生骨料虽抛光面较多但仍可用于制备混凝土骨料,通过合适粒径以及一定细粉掺量填充密实作用,使得5~20mm连续级配的再生粗骨料和掺量50%的再生细骨料制备得到的混凝土拌合物工作性以及混凝土强度和抗渗性能良好,工程使用时应注意控制岩板废料再生骨料粒径和掺量。
【总页数】4页(P55-57)
【作者】林淑瑾
【作者单位】福州市建设工程质量监督站
【正文语种】中文
【中图分类】TU5
【相关文献】
1.再生骨料特性对再生混凝土强度和碳化性能的影响
2.建筑废料作为再生骨料对混凝土力学性能影响
3.再生骨料特性对再生混凝土强度和碳化性能的影响分析
4.陶瓷废料用作混凝土再生骨料对混凝土性能影响研究
5.CO_(2)强化再生骨料的特性及其对再生混凝土性能的影响
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
废弃混凝土再生粗骨料对混凝土性能的影响
第43卷第17期• 104 •2 0 1 7 年 6 月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol . 43 No . 17Jun . 2017文章编号：1009-6825 (2017) 17-0104-03废弃混凝土再生粗骨料对混凝土性能的影响+高燕1杜盼1吴从亮2(1.四川建筑职业技术学院，四川德阳618000; 2.四川华西绿舍宏泰混凝土有限公司，四川德阳618300)摘要:用废弃C 15混凝土试块制备的再生粗骨料部分或全部替代碎石拌制混凝土，探讨了再生粗骨料替代率对不同强度等级混 凝土和易性和抗压强度的影响。
结果表明：替代率较小时对混凝土和易性有所改善，但较大时会引起混凝土坍落度下降。
当替代 率增大，低等级混凝土抗压强度略微增加，中高等级混凝土抗压强度逐渐下降。
关键词：再生粗骨料，抗压强度,和易性，混凝土中图分类号:TU 528 文献标识码:A〇引言随着城市化建设速度的加快，混凝土材料的消耗量越来越 多，而骨料是混凝土材料中体积比重最大的组分[1’2]，其用量巨 大，某些地区甚至出现供不应求的现象;另一方面建筑物的拆除、 路面返修、混凝土生产、工程施工或其他状况下产生大量的废弃 混凝土 [3,4]，废弃混凝土有鲜明的时间性、空间性和持久危害性， 不仅侵占土地、影响市容，还污染环境、危害健康[5]，因而对其进 行循环再生利用显得尤为必要。
综合上述因素，同时结合四川华西绿舍宏泰混凝土有限公司 在生产过程中每天会对混凝土取样、成型、养护、测试强度，并形 成大量的废弃混凝土试块。
故本文将C 15混凝土取样试块经破 碎、处理后制备再生粗骨料,并研究C 15再生粗骨料替代率对不 同强度等级混凝土和易性和抗压强度的影响。
1试验原料及方法1.1原材料1)水泥：四川省彭州市亚东水泥有限公司生产的P . 042. 5R 级普通硅酸盐水泥，其主要技术性质见表1。
表1水泥的主要技术性质抗折强度/MPa抗压强度/MPa 标准稠度比表面积初凝时间终凝时间3d28 d3d28 d用水量/%m2/kgminmin5.48.928.746.625.63521992402)掺合料:粉煤灰，四川省江油市火电厂生产的I 级粉煤灰， 45 |xm 筛筛余为8.2%、需水量比为92%，28 d 活性指数71% ;粒 化高炉矿渣粉，四川省峨眉山市宏源建材有限公司生产的S 75级[6] 焦楚杰，孙伟,秦鸿根，等.钢纤维高强混凝土单轴受压本构方程[J ].东南大学学报（自然科学版），2004(3):366- 369.[7]严少华，钱七虎，孙伟，等.钢纤维高强混凝土单轴压缩下矿粉，比表面积为407 m 2/kg 、流动度比为99%，28 d 活性指数 76%。
废弃混凝土作为再生粗骨料对新拌混凝土性能的影响
废弃混凝土作为再生粗骨料对新拌混凝土性能的影响摘要：现如今，我国是社会主义经济迅猛发展的新时期，废弃混凝土资源化再利用是绿色循环经济的重要方法，目前主要通过将其破碎制成再生粗骨料进行循环利用。
主要研究了再生粗骨料的掺量、最大粒径、不同级配形式、间断级配再生粗骨料的掺量等因素对混凝土性能的影响。
结果表明:再生粗骨料的掺量越大，最大粒径越小，则混凝土的坍落度和抗压强度越小;掺入间断级配再生粗骨料的混凝土的坍落度和强度大于掺入连续级配再生粗骨料的混凝土;间断级配再生粗骨料的掺量对混凝土的性能影响与连续级配再生粗骨料的影响一致。
与未掺加再生粗骨料的混凝土的强度增长率相比，掺加再生粗骨料的混凝土的强度增长较大。
为了解释上述宏观性能变化，通过激光拉曼光谱法研究了废弃混凝土中未水化水泥的水化等对强度发展的影响。
关键词：废弃混凝土;级配;再生粗骨料;坍落度;强度引言流变学是研究材料力学性能的一门科学,它研究材料在剪切流动时所表现出的特性,其中包括粘滞性。
混凝土流变特性的研究,是混凝土工作性研究自然的延伸和发展。
混凝土拌合物的流变特性可用Bingham模型来描述,Bingham材料的流变特性可由屈服应力τ0和塑性粘度η两个参数来表征。
与传统的坍落度等测量方法相比,用流变仪等现代工具对新拌混凝土的流变参数进行测定,更能充分的反映混凝土的工作性,并能指导施工者快速、成功地浇注高质量的混凝土,延长结构的使用寿命。
而粗骨料约占混凝土体积的70%,因此,其几何形状、表面粗糙程度和体积含量对新拌混凝土的流变参数有很大影响。
本文对以上粗骨料的性质对新拌混凝土流变参数的影响进行了研究。
1为保证混凝土的质量，混凝土拌合物必须具有与施工条件相适应的和易性。
混凝土拌合物的和易性包括以下三个方面：1）流动性。
指混凝土拌合物在自重力或机械振动力作用下，易于产生流动、易于运输、易于充满模板的性质。
一定的流动性可保证混凝土构件或结构的形状与尺寸以及混凝土结构的密实性。
粗骨料对再生混凝土力学性能影响研究
青海交通科技2020—4粗骨料对再生混凝土力学性能影响研究马兰（青海民族大学西宁810007）摘要随着废弃结构物的拆除量日益增加，建筑垃圾越来越多，如果将其随意填埋或露天堆放，会造成严重的土地资源浪费和环境污染。
鉴于此，笔者利用万能试验机和冻融机开展室内试验，首先分析了干燥状态和饱和状态下再生混凝土抗压强度、拉伸劈裂强度等随粗骨料取代率变化趋势，随后从质量损失率和相对动弹性模量两个方面评价了再生混凝土（粗骨料替代率60%）抗冻性能随冻融循环次数的变化规律，并对其劣化模型进行了拟合，以期为类似的再生混凝土设计提供理论指导"关键词粗骨料再生混凝土力学性能影响因素Effect of coarse aggregate on mechanical properties of recycled concreteMa5#(Qinghai Nationnalities University#Xining810007#China)Abstraci With the increasing demolition of abandoned structures#there are more and more construction waste.If V is buried or piled up in the open,it wili couse serious waste of land resources and environmentai p^lu-tion.fn view of this,the author uses universai testing machine and freeze一tiaw machine to cerre out indoor tests. Firstiy,the change trend of performance of concrete with the replacement rate of coarse aggreaate t de and saturated state is analyzed-Then,the frost resistancc of recycled concrete(60%replacement rate of coarst aggreaate) with the numbes of freeze一thaw cycles is evvluated from two aspects of mass loss rate and relative dynamic modulus of elasticity fn ordes te provide theoreticyl guidance fos similas recycled concrete design,the deterioration model wasftted.Key wortt coarss aggreaate;recycled concrete;mehaicol property;inOuenco factos随着我国城市建筑和基础交通设施建设的飞速发展,废弃结构物的拆除量也日益增加，使得建筑垃圾越来越多。
再生粗骨料最大堆积密度及其对混凝土性能影响
ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ ｍｅ ａ ｎ ｓ ｏ ｆ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｘ ｉ ｍｕ ｍ ｐ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ，ｗａ ｔ ｅ ｒ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｅ ｖ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ
Ｃｏ ．，Ｌｔ ｄ ． ，Ｘｉ ａ ｍｅ ｎ ３ ６ １ １ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ｇ ｒ ａ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｒ ｅ ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ｄ ｃ ｏ ａ ｒ ｓ ｅ ａ ｇ ｇ ｒ ｅ ｇ ａ ｔ ｅ （ ＲＣＡ ） ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｕ ｍ ｍｉ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ ｍ ａ ｓ ｓ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ（Ｍ Ｍ Ｒ ） ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｔ ｗｏ ｋ ｉ ｎ ｄ ｓ ｏ ｆ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｇ ｒ ａ ｉ ｎ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｏ ｆ １ ６ ． ０— ３ １ ． ５ ｍ ｍ ａ ｎ ｄ ５ ． ０—２ ０ ． ０ ｍ ｍ ，ｗｈ ｉ ｌ ｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｘ ｉ ｍｕ ｍ ｐ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｍ ＰＤ） ，ｗａ ｓ
再 生 粗 骨 料 最 大 堆 积 密 度 及 其 对 混 凝 土 性 能 影 响
严捍 东
●
吴 仕 成 ’ 桂 苗 苗
再生粗骨料取代率对混凝土主要性能的影响研究
再生粗骨料取代率对混凝土主要性能的影响研究摘要：本文研究了再生粗骨料取代率对混凝土的抗压强度、抗折强度、质量损失率及抗冻性能的影响。
结果表明，随着再生粗骨料取代率的增加，再生混凝土的抗压强度、抗折强度均逐渐降低，质量损失率增加，抗冻性能降低。
关键词：取代率；再生混凝土；力学性能；质量损失率；抗冻性前言再生粗骨料是指将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配混合，用来部分或全部代替天然骨料的材料[1]。
将再生骨料运用于混凝土中，能够有效的保护环境，节约资源，使资源可以得到有效的循环利用。
混凝土作为建筑领域的主要材料之一，用量大，拆除后产生的建筑垃圾也多。
随着“一带一路”战略的快速发展，国家基础设施建设投入不断加大。
资料显示，全世界每年混凝土使用量约为28亿吨，中国占48%，约为 13～14亿吨，据此推算全国每年粗骨料消耗量约为10亿吨 [1-2]。
为此今年来国内外学者对再生混凝土进行了大量的研究[3-4]而再生混凝土骨料的应用，能够优化资源应用和可持续发展，已成为当今混凝土结构及其理论研究领域的一个重要方向[5]。
本研究通过不同取代率再生骨料的掺入，找出混凝土主要性能的变化趋势，为混凝土再生骨料的应用提供理论支持。
1原材料及配合比设计1）该试验采用的是P?O42.5普通硅酸盐水泥。
2）天然细骨料：Ⅱ级河砂，细度模数为2.6，其他各项指标满足规范要求。
3）粗骨料：天然粗骨料粒径为5~25mm的石灰岩碎石，表观密度为2.4×103kg/m3，针片状含量为2.1%，含水率为0.4%，压碎指标为7.5%；再生粗骨料是粒径为5～31.5 mm连续级配的废弃混凝土，依据《混凝土用再生粗骨料》（GB/T 25177-2010）表观密度为2.5×103kg/m2，针片状含量为8%，含水率为3.5%，压碎指标为26.75%4）外加剂：聚羧酸减水剂，减水率为25%图1 再生粗骨料取代率对混凝土抗压强度的影响由图1可知，随着再生粗骨料取代率的增加，混凝土抗压强度随之降低，其中当再生粗骨料的取代率为50%时，混凝土抗压强度降低11%左右，当取代率增加到100%时，混凝土抗压强度降低到18%左右。
再生粗骨料取代率对混凝土基本性能的影响
３．７ 劈裂抗拉强度
劈裂抗拉试验在实际中简单易行，目前工程上通常用劈裂
抗拉试验代替轴拉试验，根据混凝土的劈裂抗拉强度来推断其
轴拉强度。各组混凝土的劈裂抗拉强度试验结果见表 ６ 所示。
表 ６ 混凝土的劈裂抗拉强度
ＭＰ ａ
由表 ６ 可以发现，再生粗骨料取代率对混凝土的劈裂抗拉
强度也存在一定的影响，总体上随着再生粗骨料取代率的增
２ 试验设计
２．１ 试验材料
水泥为 ３２．５Ｒ 海螺牌普通硅酸盐水泥，其表观密度为
３１００ｋｇ／ｍ３。砂为普通黄砂，细度模数为 ２．７５。天然粗骨料为连续 级配的碎石，最大粒径为 ３１．５ ｍｍ。再生骨料由某路面废弃混凝 土破碎加工而成，该废弃混凝土的技术资料不详。水为普通自 来水。粗骨料的基本性能见表 １ 所示。
值。由表中可以看出，再生粗骨料取代率对混凝土的抗压强度
存在一定的影响，但是混凝土的强度并不是随着再生粗骨料取
代率的多少而严格增加或降低，而是大致围绕普通混凝土立方
体抗压强度上下波动。当再生粗骨料取代率较少时，混凝土的
立方体抗压强度较普通混凝土有所增加，但是当再生粗骨料取
代率为 １００％ 时，混凝土的强度则有所降低。其主要原因是当再
混凝土拌和过程中吸收掉了部分水分，从而使得工作性变差，
坍落度降低。这与以往的大量试验结果［１］比较吻合。
３．２ 立方体抗压强度
抗压强度试验中发现，各再生粗骨料取代率混凝土的破坏
模式基本相同，但是有一些再生混凝土试块表现出一定的脆
性，在棱柱体抗压强度试验中更为明显。各组混凝土的 ２８ ｄ 立
方体抗压强度（ｆｃｕ）见表 ３ 所示，表中混凝土抗压强度值均取自 ３ 块 １５０ｍｍ×１５０ｍｍ×１５０ｍｍ 立方体抗压强度试验结果平均
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
收稿日期:2003-12-01;修订日期:2004-01-14基金项目:上海市科学技术委员会资助项目(02DZ12104)作者简介:李佳彬(1978-),男,河北献县人,同济大学硕士.
文章编号:1007-9629(2004)04-0390-06再生粗骨料特性及其对再生混凝土性能的影响
李佳彬1, 肖建庄1, 孙振平2(1.同济大学建筑工程系,上海200092;2.同济大学混凝土材料研究实验室,上海200092)
摘要:系统测试了再生粗骨料的基本特性,研究了不考虑与考虑再生粗骨料的高吸水特性时再生混凝土的基本性能.结果表明,再生粗骨料的基本性能与天然骨料相比存在一定差异,主要表现为密度低、吸水率大、压碎指标大、坚固性差.不考虑再生粗骨料的吸水特性时,再生混凝土的坍落度偏小,强度低于普通混凝土,且水灰比越大,强度降低越多;考虑再生粗骨料的吸水特性时,再生混凝土可获得与普通混凝土相近的坍落度,强度则较普通混凝土降低更多,但其降低程度随水灰比的增大而减小.关键词:再生粗骨料;再生混凝土;吸水率;坍落度;抗压强度中图分类号:X799.1;TU528.041 文献标识码:A
PropertiesofRecycledCoarseAggregateandItsInfluenceonRecycledConcrete
LIJia-bin1, XIAOJian-zhuang1, SUNZhen-ping2(1.DepartmentofBuildingEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China;2.LaboratoryofConcreteMaterialsResearch,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)
Abstract:Somepropertiesofrecycledcoarseaggregate(RCA)weretested.ThebasicperformanceofrecycledconcretewithorwithoutconsideringthehighwaterabsorptionofRCAwasstudies.There-sultsindicatethatpropertiesofRCAaredifferentfromthatofnaturalcoarseaggtegate(NCA),mainlycharacterizedaslowdensity,highwaterabsorptionandcrushindexaswellaslowsoundness.TheslumpandcompressivestrengthofconcretewithrecycledaggregatearelowerthanthatofconcretewithnaturalaggregatewhenhighwaterabsorptionofRCAisnotconsidered.However,whenhighwaterabsorptionisconsidered,thecompressivestrengthdecreasesfurther,whiletheslumpcanbesimilartothatofconcretewithnaturalaggregate.Keywords:recycledcoarseaggregate(RCA);recycledconcrete;waterabsorption;slump;compres-sivestrength
尽管混凝土材料的使用寿命较长,但是混凝土构筑物或建筑物在使用一段时间后,终将由于各种因素而被拆除,从而产生大量废弃混凝土.再生混凝土技术可实现对废弃混凝土的循环利用,通常被看作是发展绿色混凝土的主要措施之一[1].再生混凝土是利用再生骨料,部分或全部替代天
然骨料配制而成的混凝土.所谓再生骨料是指由废弃混凝土经破碎、分级所形成的骨料.根据其粒径的大小,再生骨料可以分为再生粗骨料(粒径>5mm)和再生细骨料(粒径<5mm).
第7卷第4期2004年12月建 筑 材 料 学 报JOURNALOFBUILDINGMATERIALS Vol.7,No.4Dec.,2004Sidney[2]指出,由于再生细骨料中含有大量水化水泥浆体和二水石膏,不宜再用于拌制混凝土,因此再生骨料一般指再生粗骨料.近年来,一些发达国家相继制定了再生骨料的质量标准和使用规程[3].国内关于再生粗骨料基本性能的研究已有所开展[4～6],但尚未制定出相应的标准或规
程,加之再生粗骨料本身的随机性和变异性,故仍需要对其基本特性及其对再生混凝土性能的影响进行系统的研究.
1 再生粗骨料基本性能试验1.1 试验原材料再生粗骨料由上海某机场跑道废弃混凝土经颚式破碎机破碎而成,该批废弃混凝土年代较久,技术资料不详.再生粗骨料的外形介于碎石与卵石之间,略扁并带有若干棱角,孔隙较多,表面附着有30%(质量分数,本文中所涉及的各百分数均为质量分数)左右的硬化水泥浆;粒径主要包括5～15mm和15～31.5mm两种.天然粗骨料为碎石,粒径为5～31.5mm.1.2 粗骨料级配 天然粗骨料(NCA)为连续级配;再生粗骨料采用连续级配(RCAⅠ)和自然级配(RCAⅡ)2种.NCA与RCAⅠ的级配组成见表1所示.选择RCAⅡ是考虑到由目前的破碎工艺所形成的再生粗骨料一般不可能达到连续级配,故将现有粒径按不同比例组合,测试其堆积密度,堆积密度最大的即为较优的自然级配.通过测试可知,当5～15mm与15～31.5mm再生粗骨料之质量比达3∶2时,其堆积密度最大,为1290kg/m3,故本文中取再生粗骨料自然级配(RCAⅡ)为2种粒径(5～
15mm,15～31.5mm),它们的质量比为3∶2.1.3 主要试验结果 按照《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ53—92),主要测试了再生粗骨料的堆积密度、表观密度、吸水率、针片状颗粒含量、压碎指标、含泥量和坚固性等指标.1.3.1 堆积密度与表观密度 试验结果见表2.由表2可见,与天然粗骨料相比,再生粗骨料的堆积密度与表观密度分别降低了约13%和12%,原因主要是其表面水泥砂浆的含量较高.
表1 天然粗骨料与再生粗骨料的级配组成Table1 GradingofNCAandRCAⅠw/%CodeScope/mm5～1010～2020～31.5NCA14.3646.6838.96RCAⅠ12.560.7636.68表2 天然粗骨料与再生粗骨料的堆积密度和表观密度Table2 BulkdensityandapparentdensityofNCAandRCACodeBulkdensity/(kg·m-3)Apparentdensity/(kg·m-3
)
NCA14532820RCAⅠ12602482RCAⅡ12902520
1.3.2 吸水率10min,30min,24h的吸水率测试结果见表3.由表3可见,再生粗骨料的吸水率明显高于天然粗骨料.RCAⅠ和RCAⅡ的吸水率分别约为NCA的16倍和23倍.原因主要是再生粗骨料表面附着部分水泥砂浆,其孔隙率大,在短时间内即可吸水饱和,10min可达饱和程度的85%左右,30min可达饱和程度的95%以上.为反映粒径与再生粗骨料吸水率的关系,测试了5～10mm,10～20mm,20～31.5mm粒径的再生粗骨料10min,30min和24h的吸水率,结果见表4.可见,再生粗骨料的吸水率随粒径的减小而增加.这是因为再生粗骨料粒径愈小,其比表面积越大,从而使吸水率越大.1.3.3 压碎指标NCA,RCAⅠ和RCAⅡ的压碎指标值分别为4.04%,17.1%和15.2%.再生粗骨料的压碎指标值显著大于天然粗骨料,表明其强度较低.这主要是因为再生粗骨料表面水泥砂浆含量较高,导致其较易破碎.
391 第4期李佳彬等:再生粗骨料特性及其对再生混凝土性能的影响 表3 天然粗骨料与再生粗骨料的吸水率Table3 WaterabsorptionofNCAandRCAw/%Code10min30min24hNCA0.3320.3820.40RCAⅠ5.6805.9606.25RCAⅡ8.3408.8209.25表4 不同粒径再生粗骨料的吸水率Table4 WaterabsorptionofRCAwithdifferentgradingw/%
Grading/mm10min30min24h5～1011.4813.6213.6810～203.924.514.5620～31.52.633.123.18
1.3.4 针片状颗粒含量NCA,RCAⅠ和RCAⅡ的针片状颗粒含量分别为4.8%,5.7%和6.2%,这3个数值相差不大,表明再生粗骨料的形状与天然粗骨料较为相似,其形状不会对再生混凝土的工作性和强度产生显著的不良影响.1.3.5 坚固性NCA,RCAⅠ和RCAⅡ的坚固性试验结果(质量损失率)分别为3.2%,8.7%和9.2%.表明再生粗骨料的坚固性低于天然粗骨料,耐久性较差,因此应对再生混凝土的耐久性进行系统研究.1.3.6 含泥量NCA,RCAⅠ和RCAⅡ的含泥量试验结果分别为1.80%,3.55%和4.08%.可见再生粗骨料的含泥量高于天然粗骨料,这主要是由于再生骨料的破碎工艺所致.含泥量过高会对混凝土的性能产生不利影响,如强度降低,干缩率增大等.综合上述试验结果可知,再生粗骨料的性能与天然粗骨料相比存在较大差别,但仍能基本满足《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ53—92)中对粗骨料的要求.因此,从对骨料要求的角度来讲,再生粗骨料用于配制普通混凝土是可行的.
2 再生混凝土基本性能试验2.1 试验原材料水泥为海螺牌32.5R普通硅酸盐水泥,砂为普通黄砂,拌合水为自来水.天然粗骨料为连续级配,再生粗骨料采用自然级配RCAⅡ.2.2 配合比设计为反映再生粗骨料高吸水率的影响,本文分别设计了不考虑和考虑其吸水特性的配合比.不考虑再生粗骨料吸水特性的混凝土配合比设计按照普通混凝土的配合比设计方法进行;考虑再生粗骨料吸水特性的混凝土配合比设计参照文献[7]进行,即首先按照普通混凝土配合比设计方法计算出各材料用量,然后根据实测再生粗骨料的有效吸水率(自然干燥状态至饱和面干状态的吸水率,本文约为4%)计算出用以补偿再生粗骨料高吸水率的那部分水(附加水)的用量.同时,为了探讨再生粗骨料取代率r(再生粗骨料占全部粗骨料的质量分数)对再生混凝土性能的影响,考虑了r=0,30%,50%,70%和100%共5种情况.r=0时即为普通混凝土,此处作基准混凝土之用.采用的水灰比共有3种:0.39,0.47和0.53.各混凝土的配合比分别见表5,6.2.3 试块的制作与养护试块的制作与养护在同济大学混凝土材料研究实验室进行.再生混凝土拌合物采用人工搅拌,投料顺序为:搅拌砂和水泥至均匀、加入粗骨料;继续搅拌至混合均匀、加入水;搅拌3～5min后测量坍落度、将拌合物注入钢模;人工插捣密实后用刮刀插实周边、抹平表面.24h后拆模,在标准条件下养护至一定龄期后进行试验.试块均为100mm×100mm×100mm的立方体,共27组,每组3块.抗压强度试验按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081—2002)进行.