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再生细骨料对混凝土性能的影响

更新时间:2009-03-28

1 试验设计

近年来,虽然世界上对建筑固体垃圾等进行回收再利用,制成再生粗骨料的研究较为频繁,但是细骨料却仍未受到学者与专业人士的重视。造成这一现象的主要原因便是再生细骨料相较于其他建筑材料而言,吸水性能过强,将其应用于混凝土的混合制作中,可能会影响混凝土的各项性能,进而影响到建筑工程的整体效果。对此,文章采取试验形式,先将城市建筑工程混凝土类废料进行再次制作,进而得到再生细骨料,然后将其按照标准份额制成再生混凝土,分别对其不同水灰比情况下的表观密度、抗压强度以及抗氯离子渗透性分别进行测量。

1.1 试验材料选择

1)水泥材料。试验中所采用的水泥型号均为P·O42.5级,且各项性能指标均符合GB 175—2007《通用硅酸盐水泥》技术要求。

2)骨料的选择。试验中所采用的骨料均为福建省磐石混凝土工程有限公司所提供的天然骨料,其中,粗骨料为(5~20)mm连续级配的碎石,其经过严格的筛选并符合标准粒径要求;细骨料则选择的是颗粒半径在 (0.16~5)mm范围内的细河砂且经试验室筛分并符合标准颗粒级配要求。如表1所示。

 

表1 天然骨料性能

  

种类 性能指标细度模数 表观密度/(kg/m3) 吸水率/%天然粗骨料 - 2 710 0.45天然细骨料 2.29 2 640 2.70

3)再生细骨料选择。试验所用再生性细骨料是由道路拆卸过程中所遗留的工程混凝土废料作为原料,且其混凝土废料多属无钢筋类型的材料,强度范围在(25~35)MPa。在此基础上,对混凝土废料进行粉碎,然后开展再次加工的方式进行处理,即粉碎、筛选、加工等,然后得到颗粒半径为(0.16~5)mm的骨料,这便是再生细骨料的原料,多数情况下会将其归类为粗砂类再生细骨料。如表2所示。

(4) 因反倾层面约束、突发滑坡后水压力的迅速消散自动止滑,斜坡不致迅速滑移、翻转发生破坏,而是沿有利于其活动的砂泥岩接触面向南蠕滑(间歇式滑动)变形(图17),此时,后缘裂隙的性质转变为张剪(参见图5、6)。活动的矢量方向为运动合成后的方向——S205°W,如图16(b)。

 

表2 再生细骨料性能

  

种类 性能指标细度模数 表观密度/(kg/m3) 吸水率/%再生细骨料 3.31 2 550 5.6

5)拌和水。试验中混凝土所采用的拌和水均为自来水。

4)高效减水剂。试验中所采用的高效减水剂均为混凝土配制中所用的高性能与高质量的外加剂,同时,为了保证实验中所用再生混凝土的质量与应用效果,所采用的减水剂均为含固量保持在30%左右的萘系高效减水剂。

1.2 具体试验方法

由上可知,再生细骨料会对再生混凝土的表观密度造成直接的影响,主要表现为再生细骨料配比率增高,再生混凝土的表观密度而呈现相应降低现象,但变化幅度微小。其次,当再生细骨料配比为30%时,再生混凝土强度在7 d、90 d时达到最大;在同等配比下,混凝土龄期为28 d时,其强度仅比普通混凝土略高一点。最后,对再生混凝土抗氯离子渗透性能而言,当电通量由高往低变化时,其抗氯离子渗透性则会相应增强。

这次试验分别对龄期为7 d、28 d以及90 d的再生混凝土的力学性能了进行测试,经试验证明,水灰比为0.35且再生细骨掺量比为30%时,龄期为7 d的混凝土的抗压强度最高;而龄期为28 d的再生混凝土也同样在再生细骨料掺量为30%时达到最佳强度。当再生细骨料掺量增加到50%和70%时,该混凝土的7 d和28 d强度较掺量为30%时有较大幅度的降低;龄期为90 d的混凝土强度同7d和28 d两种混凝土一样,同样在再生细骨料掺量为30%时强度达到最高,但相较7 d和28 d两种强度的混凝土,其强度随再生细骨料掺量变化影响较小,稳定性较强。

2 试验结果与探讨

由上表数据可以得知,在无其他外来掺合料的情况下,仅单纯的再生细骨料对再生混凝土表观密度具有非常直接的影响,具体表现为:再生混凝土的表观密度会随再生细骨料所占配比的增加而发生下降,但其下降情况表现较为缓和。但仍可以判定,掺入再生细骨料的再生混凝土其表观密度的下降,受再生细骨料掺量的影响,其表观密度会随再生细骨料掺量的增加而下降,但变化较小。导致再生混凝土表观密度降低的首要原因便是再生细骨料砂浆含量高,且其吸水率相对较大,与天然细骨料相比,密度也较小。这一系列原因共同造成了再生细骨料掺量的增加,导致混凝土表观密度下降这一现象的发生。

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表3 含再生细骨料配比的混凝土及性能

  

注:本次试验中骨料的用量均为计算其含水率下的净重;粗骨料为天然骨料,而细骨料则由相同质量的再生细骨料代替。

 

抗压强度/MPa水泥 粗骨料 天然细骨料 再生细骨料 拌和水 7 d 28 d 90 d 1 0 0.55 318 1 220 686 0 175 185 2 440 23.6 33.2 40.2 2 30 0.55 318 1 220 480 206 175 180 2 438 22.7 30.3 36.8 3 50 0.55 318 220 343 343 175 186 2 436 21.1 27.8 37.6 4 70 0.55 318 1 220 206 480 175 180 2 432 20.6 29.4 37.2 5 0 0.35 500 1 136 640 0 175 190 2 459 42.8 55.2 70.9 6 30 0.35 500 1 136 448 192 175 175 2 456 49.8 57.1 75.2 7 50 0.35 500 1 136 320 320 175 173 2 451 44.9 50.3 73.0 8 70 0.35 500 1 136 192 448 175 182 2 449 45.4 50.4 72.6编号 再生细骨料掺量/%W/C 材料用量/(kg/m3) 坍落度/mm表观密度/(kg/m3

2.1 再生细骨料掺量对再生混凝土表观密度的影响

再生细骨料与天然细骨料存在本质上的区别,尤其表现在二者的表观密度这一性能上,且细骨料的应用也会对混凝土的表观密度造成非常显著的影响。对此,便需要分析再生细骨料表观密度,以及其混合搅拌制成的再生混凝土的表观密度之间所存在的联系,以便在进行建筑施工时可有效控制再生细骨料的掺量,以实现工程整体的完成效果。此次主要采用了水灰比分别为0.35与0.55的再生混凝土进行试验,并且在这两种水灰比再生混凝土中,再生细骨料的掺量分别为30%与50%、70%。此次试验中所进行对比的混凝土,其砂率均为36%,分别对不同配比下的再生混凝土的表观密度、抗压强度以及抗氯离子渗透性进行研究分析。如表3所示。

2.2 再生细骨料配比率对再生混凝土抗压强度的影响

其中,i表示政策颁布的年份,y表示该年的第y项政策,N表示该年颁布的所有政策数量。PE表示一项政策的效力(Policy effectiveness),TPEi表示第i年的政策总效力,APEi表示第i年的年平均政策效力,pgy、pmy和pey分别代表该年第y项政策的政策目标(Policy goals)、政策措施(Policy means)和政策力度(Policy effects)的得分情况(蒋园园和杨秀云,2018[27])。

随着人们生活水平的提高,对于生活质量的要求也越来越高,在进行给水管道设计时,设计人员应当充分考虑到住户的实际需求,对于室内设置两个卫生间的住宅区要进行充分的考虑和分析,并对给水管道的铺设进行精确的计算,以保证最大限度的减短厨房和卫生间之间的管线,节约资源,同时要对进户管道进行重新设计,采用更大的直径,如将进户管道设计为DN25,以更好的满足住宅的实际需要,减小管线末端的噪声。对于自来水供给压力偏高的住宅区,设计人员可以考虑在低层住宅的给水管线上添加减压阀等装置,以保证减小压力,同时保证高楼层的合理供水。

2.3 再生细骨料配比率对再生混凝土抗氯离子渗透性的影响(如图1所示)

  

图1 再生细骨料配比率对再生混凝土抗氯离子渗透性的影响

近年来,我国建筑材料行业多采用ASTMC1202试验方法对混凝土抗氯离子渗透性进行检测,相关试验表明,混凝土块的导电性能越强,其对于抗氯离子侵蚀、渗透的性能便会相应降低。此次试验检测再生混凝土水灰比为0.35情况下的电通量,由试验可知,随着再生细骨料掺量增加,各龄期混凝土的电通量都有不同程度的降低,直至掺量为50%和70%时,电通量变化不再明显,掺量为30%时电通量最低,并低于普通混凝土。由此可判定,当再生细骨料掺量为30%时,再生混凝土抗氯离子渗透性能较好。

3 结语

具体试验方法为:利用道路工程所遗留的混凝土为再生性原料,对其进行粉碎、处理以及筛选,进而得到颗粒半径为 (0.16~5)mm的再生性细骨料,之后严格按照相关混凝土配合比与坍落度进行混凝土的制作,测定再生混凝土与普通混凝土的表观密度,以及其在7 d、28 d、90 d时抗压强度与抗氯离子渗透性能。

参考文献:

[1]李涛,王社良.不同服役年限再生粗骨料对混凝土抗压性能影响的试验研究[J].混凝土,2017(8):62-65.

[2]张秋美,谢永利,刘保健,等.再生细骨料对混凝土力学及抗冻性能的影响[J].江苏大学学报(自然科学版),2017,38(1):119-124

[3]杨医博,郑子麟,郭文瑛,等.全再生细骨料的制备及其对混凝土性能影响的试验研究[J].功能材料,2016,47(4):4157-4163.

(3)可是现在,萧哥哥,母亲底怀内还让我去哭么?母亲底怀内还让我去哭么?我也怕走近她,天呀,叫我向何处去哭呢?连眼泪都没处流的人,这是人间最苦痛的人罢?

 
谭家鼎
《河南建材》 2018年第02期
《河南建材》2018年第02期文献

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