【水泥人網(wǎng)】 摘要: 再生混凝土性能研究和開發(fā)應(yīng)用已日益受到關(guān)注。通過強(qiáng)度和耐久性能試驗, 對比不同水灰比條件下普通混凝土和再生混凝土的性能差異, 研究再生混凝土應(yīng)用于水利工程的主要性能及其影響因素, 從而提出需解決的實際問題和措施。

關(guān)鍵詞: 再生混凝土; 強(qiáng)度; 耐久性; 水利工程

中圖分類號: TV41 ; TV431 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 1008-701X (2010) 01-0024-03

Main Properties of Recycled Concrete Applied to Hydraulic Projects
XU Wei FANG Rong

Abstract : The research on and application of recycled concrete has attracted increasing attention in recent years. In strength and durability tests , by comparing the respective performance of regular concrete and recycled concrete with different water-plaster ratios , the paper studies the main properties and affecting factors of recycled concrete for hydraulic projects so as to discover possible problems and offer corresponding solutions.

Key words : recycled concrete ; strength ; durability ; hydraulic projects

1 問題的提出

目前, 全世界混凝土的年產(chǎn)量約28 億m3 , 我國的混凝土年產(chǎn)量達(dá)到13 億～14 億m3 , 約占世界總量的45 %。據(jù)測算, 我國每年解體舊混凝土的發(fā)生量約在4 000 萬t 以上, 它的產(chǎn)生與處理已經(jīng)對環(huán)境造成了很大的負(fù)荷。混凝土生產(chǎn)過程中骨料一般占混凝土總量的75 % , 將廢棄混凝土進(jìn)行資源化利用, 已成為材料科學(xué)中的一個重要課題。

在水利工程中, 混凝土用量較大, 若能有效處理和利用廢棄混凝土, 加工成再生骨料進(jìn)而配制成再生混凝土,使它成為循環(huán)性可利用再生資源, 既能減輕廢棄混凝土對環(huán)境的污染, 又能減小大量開采天然骨料對生態(tài)環(huán)境的影響, 符合生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的要求, 具有明顯的社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。本文主要從分析再生混凝土的強(qiáng)度和耐久性能的角度, 研究該材料在水利工程中應(yīng)用的可行性和適應(yīng)性。

2 試驗設(shè)計

2．1 試驗材料

水泥為32.5R 海螺牌普通硅酸鹽水泥, 其表觀密度為3 100 kgPm3 。砂為普通黃砂, 細(xì)度模數(shù)為2.75。天然粗骨料為連續(xù)級配的碎石, 最大粒徑為31.5 mm。再生骨料由某路面廢棄混凝土破碎加工而成, 該廢棄混凝土的技術(shù)資料不詳。水為普通自來水。粗骨料的基本性能見表1。

由表1 可見, 與天然粗骨料相比, 再生骨料的密度低、吸水率高、壓碎指標(biāo)大, 表明再生骨料孔隙率高, 強(qiáng)度低,其主要原因是由于其表面附著有大量水泥砂漿。

2．2 混凝土配合比

混凝土共分8 組, 其中4 組編號為NC 的是普通混凝土, 其余4 組編號為RC 的是再生混凝土, 再生骨料取代率取100 %。采用C20、C30 不同的強(qiáng)度等級, 經(jīng)過多次的試配, 在滿足混凝土和易性的基礎(chǔ)上確定了再生混凝土和普通混凝土的配合比(見表2) 。

2．3 試件的澆注與養(yǎng)護(hù)

所有混凝土攪拌設(shè)備為一容量為50 L的攪拌機(jī)。投料順序為首先加入黃砂和水泥, 再加入粗骨料, 最后加入水,攪拌3～5 min 后測其坍落度。坍落度試驗完畢后將混凝土拌和物注入鋼模, 24 h 后拆模, 立即放入養(yǎng)護(hù)室, 在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28 d 后取出進(jìn)行試驗。所有試件均為一批澆注完成。

2．4 試驗方法

混凝土立方體抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度及耐久性能試驗均按照《水工混凝土試驗規(guī)程》(SL 352 —2006) 進(jìn)行[1] 。

3 試驗結(jié)果與分析

3．1 混凝土的強(qiáng)度

從混凝土強(qiáng)度試驗結(jié)果(見表3) 中可以看出, 再生粗骨料對混凝土立方體抗壓強(qiáng)度起著較大影響, 對于混凝土的28 d 強(qiáng)度, 同一水灰比的再生混凝土的抗壓強(qiáng)度比普通混凝土低5 %～20 %。這與國內(nèi)外許多研究結(jié)論相符。

混凝土抗壓強(qiáng)度降低的原因主要是: ①由于再生粗骨料與新舊砂漿之間存在的粘結(jié)較為薄弱; ②再生骨料吸水率大, 再生混凝土本身的用水量有所增加; ③由于再生粗骨料孔隙率高, 在承受軸向應(yīng)力時, 容易形成應(yīng)力集中;④再生粗骨料的強(qiáng)度較低, 表現(xiàn)在壓碎值較大; ⑤由于初始損傷和2 次破壞損傷使得再生粗骨料內(nèi)部存在大量微裂縫。