再生骨料的基本特性对混凝土抗压强度的影响.pdf

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1、再生骨料的基本特性对混凝土抗压强度的影响向俊燃，周子豪(西华大学建筑与土木工程学院，四川成都610039)摘要：随着我国建筑业的快速发展，混凝土作为最主要的建筑材料，发挥着不可替代的作用。混凝土原料的大量开采造成资源枯竭，同时大量废弃混凝土的处理也对环境造成了巨大的影响。因此，为实施“可持续发展”战略，再生混凝土应运而生。抗压强度为再生混凝土最重要的力学性能。而混凝土的抗压强度很大程度上也受再生骨料基本特性的影响，本文对此进行了讨论。关键词：再生骨料；再生混凝土；基本特性；抗压强度中图分类号：TU528．Ol文献标志码：B文章编号：16

2、72—401l(2016)03—0007—02DOI：10．3969／i．issn．1672—4011．2016．03．003O前言据统计，2000年我国混凝土的用量已达20亿o，生产这些混凝土需耗费水泥多达5亿t，砂石30多亿t，因此，混凝土产业不仅消耗大量的能源和自然资源，而且会排出大量的CO：和N0，污染环境。长期以来，砂石骨料都被认为是取之不尽的自然资源，因此被大量地开采和滥用，严重破坏了自然环境。但砂石的形成需要经过长期的地质作用，属于不可再生资源，如果不限制天然砂石的开采，将会造成原料的紧缺，无法满足工业生产的需要。由废弃混

3、凝土经过一系列处理得到的再生骨料代替天然骨料生产再生混凝土是当下迫在眉睫的任务，也是未来发展的方向。这不仅能解决资源短缺的问题，更能解决污染问题，保护生态环境。再生骨料性能的好坏将直接影响再生混凝土的力学性能，其生产加工过程及其性能影响因素的研究也显得尤为重要。l再生骨料的生产及基本特性原生混凝土经破碎、分级后，与天然骨料按适当的比例混合后形成的骨料称为再生骨料。根据粒径大小的不同，再生骨料分为再生细骨料(粒径为0．16—5哪)和再生粗骨料(粒径>5啪)。再生骨料的生产工艺一般是切割破碎、传送筛分、清除杂质，其中以日本研发的骨料生产过程

4、最具代表性，分为三个阶段：破碎、研磨、筛分(见图1)。由于再生骨料表面包裹着砂浆，很多性能跟天然骨料相比存在差异，主要是表观密度、堆积密度、吸水率、空隙率和压碎指标等参数。表观密度是指材料在天然状态下单位体积的质量。再生骨料的表观密度与其粒径有关，由于附着砂浆包裹着再生骨料的表面，其表观密度明显小于天然骨料，且粒径越大，表观密度越大。再生细骨料的表观密度为1970一2140作者简介：向俊燃(1995一)，男，四川遂宁人，在读本科生，主要研究方向：土木工程。kg／m3，再生粗骨料的表观密度为2120～2430kg／m3。粒状砂浆高质舒再生

5、骨料图1日本的再生骨料生产工艺堆积密度是指材料在堆积状态下单位体积的质量。由于水泥砂浆密度较低，表面粗糙，空隙率大，在破碎过程中，再生骨料的内部产生许多微裂纹，因此导致再生骨料的堆积密度和表观密度略低于天然骨料。再生粗骨料的堆积密度和表观密度分别为天然粗骨料的85％和90％左右。空隙率是指骨料的堆积体积中，颗粒间的空隙体积占总体积的比例。空隙率的大小直接反映了骨料颗粒间的致密程度，因此可用作控制骨料级配的依据。连续级配的再生粗骨料，空隙率并不太高，一般为43％一45％。天然岩石内部孔体积含量很低，表面较致密，所以天然骨料的吸水率很小；而

6、对于再生骨料，其表面粗糙，颗粒棱角多，且表面包裹着附着砂浆，所以再生骨料的吸水率比天然骨料要高很多。再生骨料的表观密度与吸水率之间的关系可由公式(1)表示：胪南b㈩式中p0一再生骨料的表观密度，kg／m3；E一再生骨料的吸水率。同时，再生骨料的吸水性还与骨料粒径、原生混凝土强度和再生骨料的品质有关：①骨料粒径越大，吸水率越小；②原生混凝土的强度等级越高，吸水率越小；③再生骨料的品质越高，吸水率越小。2影响再生混凝土抗压强度的因素再生混凝土目前不能大量生产应用，其原因主要有两点：①再生骨料表面附着砂浆的存在使其吸水率大大增加，带来许多负面

7、效应，其中影响最大的是强度降低；②由于生产过程中的研磨使得再生骨料内部产生大量微裂纹，压碎指标降低，也使其强度大大降低，进而使再生混凝土的强度低于原生混凝土。影响混凝土强度还有其他方面的因素，因此，将以上因素分成三类来讨论：①孔隙率；②材·7·料特性与配合比；③养护条件。2．1孔隙率材料的孔隙率与强度近似成反比关系，示：设条件下所得出的。龄期越长，强度越高。在空气中养护时，由于水的蒸发导致水化不充分，强度基本不会随龄期可由公式(2)表而提高(如图5所示)．S=&e呻(2)式中S一孔隙率为p时的抗压强度；S0一孔隙率为0时的本征强度；

8、

9、

10、}一常数。再生骨料孔隙率较高，在受到轴向应力时很容易发生应力集中的现象，同时，水泥浆与再生骨料之间存在许多结合较弱的区域，以上因素都会使得再生混凝土的强度低于普通混凝土。图2表示了孔隙率与再生混凝土抗压强度