探析碎磚類骨料再生混凝土的制備方法及其性能論文
本次做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，研究了再生骨料的基本特征下，再生混凝土的配制方法、砂率、水灰比及攪拌方式等對(duì)其力學(xué)性能造就的影響，研究再生骨料在此基礎(chǔ)上能否接受這個(gè)重大的任務(wù)。研究結(jié)果沒(méi)有讓我們失望，結(jié)果表明，再生骨料在一定基礎(chǔ)上其壓碎指標(biāo)與表觀密度低、并且其吸水率較高;當(dāng)水灰比的比重大于0.38時(shí)，再生混凝土的強(qiáng)度將會(huì)隨著水灰比的比重增大而降低，而小于0.38 時(shí)，再生混凝土的強(qiáng)度則不會(huì)有任何明顯的變化;當(dāng)砂率為0.4 時(shí)，再生混凝土的抗壓強(qiáng)度是研究中最高的;所以，經(jīng)研究通過(guò)對(duì)再生混凝土攪拌制度的改善才能夠完善的提高其抗壓的強(qiáng)度。
一、試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.1 試驗(yàn)材料
水泥為江南小野田水泥廠生產(chǎn)的52.5 級(jí)普通硅酸鹽水泥。細(xì)骨料為普通河砂，級(jí)配良好，細(xì)度模數(shù)為2.5,屬中砂。水為自來(lái)水。再生骨料為再生骨料系都市廢棄物綜合利用開(kāi)發(fā)公司提供。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)可得知，再生混凝土中再生骨料與天然骨料在其物理性能中存在著較大的差異，其差異的主要表現(xiàn)在于較高的吸水率、表觀密度低、較大的壓碎值等等。再生骨料有著強(qiáng)度低且孔隙率高的特點(diǎn)。產(chǎn)生這種特點(diǎn)的主要原因是在其表面往往附著大量的砂漿與水泥漿的緣故。再生骨料的顆粒級(jí)配與粗骨的級(jí)配所處于的級(jí)配范圍差異較小，在此基礎(chǔ)上是能夠滿足于再生混凝土的配制要求的。
1.2 試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)
(1)水灰比(W/C)分別設(shè)為：0.30、0.34、0.38、0.42、0.46、0.50
(2)砂率(Sp)設(shè)3 個(gè)水平：0.35、0.40、0.45
(3)單位用水量(W)分為兩部分：W1為不考慮再生骨料(RCA)吸水率時(shí)的單位用水量，這里取165kg/m3;W2 為附加水，按照再生骨料10 分鐘吸水量添加(試驗(yàn)測(cè)得試塊10 分鐘吸水量為2.8%)，試驗(yàn)中兩部分水一起加入。
1.3 試驗(yàn)方法
普通與再生的混凝土都是按照上文所述設(shè)計(jì)水灰比、砂率配合比配制150mm×150mm×150mm 的立方體試件的。試件脫模后送養(yǎng)護(hù)室進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d 后測(cè)試其抗壓強(qiáng)度。試驗(yàn)方法按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》(GBJ81-85)規(guī)定進(jìn)行。
二、試驗(yàn)結(jié)果與討論
2.1 水灰比對(duì)再生混凝土抗壓強(qiáng)度的影響
影響混凝土抗壓強(qiáng)度的最主要因素水灰比占據(jù)一角。對(duì)于再生混凝土這一創(chuàng)新技術(shù)，其中水灰比對(duì)抗壓強(qiáng)度所造成的影響與普通混凝土不同。
當(dāng)水灰比的比重為0.38 時(shí)，則其抗壓強(qiáng)度與0.28 時(shí)相當(dāng)，而后(>0.38)則會(huì)有規(guī)律的下降，在此基礎(chǔ)上說(shuō)明對(duì)于再生骨料，當(dāng)水灰比程度過(guò)小時(shí)(<0.38)，強(qiáng)度變化不是較明顯，3d 強(qiáng)度變化規(guī)律與28d 相似。
混凝土抗壓強(qiáng)度的強(qiáng)弱，水泥石的強(qiáng)度及其與骨料間的粘結(jié)力是其重要的關(guān)鍵所在，然而水泥石個(gè)體的強(qiáng)度強(qiáng)弱及其與骨料間的粘結(jié)力是否良好，又取決于水泥強(qiáng)度和水灰比之間的等級(jí)與大小。當(dāng)水灰比較大的情況下，同樣這個(gè)規(guī)律也可以利用在再生混凝土配制上;當(dāng)水灰比低的情況下，因?yàn)樵偕橇掀渥陨砭哂休^低的強(qiáng)度，當(dāng)再生骨料的強(qiáng)度小于水泥石的強(qiáng)度的情況下，骨料自身的破壞將會(huì)導(dǎo)致試塊的破壞，水灰比的降低則不會(huì)影響到試塊的強(qiáng)度的提高。所以，在再生混凝土技術(shù)的基礎(chǔ)上存在這樣一個(gè)臨界水灰比的取值，當(dāng)所采取的`水灰比大于這個(gè)規(guī)定的臨界水灰比時(shí)，強(qiáng)度降低，而小于臨界水灰比時(shí)，強(qiáng)度則不會(huì)有任何明顯的變化。
2.2 砂率對(duì)再生混凝土抗壓強(qiáng)度的影響
在相同的水灰比條件下，砂率為0.3 5、0.4 時(shí)，早期抗壓強(qiáng)度最大，達(dá)到29.7MPa,砂率為O.45 時(shí)，抗壓強(qiáng)度最小，為28.6MPa;而對(duì)于試樣28d 強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，當(dāng)砂率為0.4 時(shí)，試塊的抗壓強(qiáng)度達(dá)到了42.5MPa,與砂率為0.35 和O.45 的試塊相比，分別提高了5MPa 和8MPa,提升效果明顯。
對(duì)再生混凝土的抗壓強(qiáng)度存在一個(gè)合理的砂率，同時(shí)合適的砂率對(duì)混凝土和易性也有利，在選擇砂率時(shí)要考慮這兩方面因素。對(duì)于本試驗(yàn)所用砂、石，配制中、低強(qiáng)度的混凝上合理砂率在40%左右。
三、結(jié)論
(1)再生骨料的壓碎指標(biāo)和表觀密度低于自然骨料，吸水率高于自然骨料。
(2)再生混凝土的配合比中除了單位用水量，還應(yīng)加入附和水(再生骨料10分鐘的吸水量)。
(3)再生混凝土存在一個(gè)的臨界水灰比的取值，當(dāng)水灰比大于這個(gè)臨界水灰比時(shí)，強(qiáng)度降低，而小于臨界水灰比時(shí)，強(qiáng)度則不會(huì)有明顯的變化。
(4)再生混凝土的抗壓強(qiáng)度存在一個(gè)合理的砂率，本試驗(yàn)所用砂、石，最佳砂率為0.40
四、影響
我國(guó)每年拆除建筑垃圾按4000 萬(wàn)噸計(jì)算，其中34%是商品混凝土塊，則由此產(chǎn)生的廢棄商品混凝土就有1360 萬(wàn)噸，除此之外還有新建房屋產(chǎn)生4000 萬(wàn)噸的建筑垃圾所產(chǎn)生的廢棄商品混凝土，同時(shí)預(yù)計(jì)今后商品混凝土碎塊的產(chǎn)生量將增多。如此巨量的廢棄商品混凝土除處理費(fèi)用驚人外，還浪費(fèi)了耕地的面積以及需要占用大量的空地進(jìn)行廢棄物的存放，污染到了人類生活的生態(tài)環(huán)境，最終成為城市污染的一大兇手。
我國(guó)每年粉煤灰的排放量已達(dá)到1 億噸，并且還占用了大量的空地面積造成了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境的破壞。在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行資源轉(zhuǎn)化利用意識(shí)迫在眉睫。這樣不但解決了廢棄資源的再利用問(wèn)題，而且在意義深遠(yuǎn)的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題上也會(huì)發(fā)揮出巨大的貢獻(xiàn)。
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