再生骨料在混凝土中應用的研究

永州市寶陽混凝土有限公司 425000

摘要：廢棄混凝土經破碎、篩分處理后可作為混凝土的再生骨料；再生骨料的吸水率應控制在較小的范圍；用膨脹劑可抑制再生骨料混凝土的干燥收縮；用再生骨料為原材料生產普通混凝土完全可行。筆者主要以廢棄混凝土為再生骨料，研究了再生骨料預拌混凝土的性能及其實際應用的可能性。

關鍵詞：再生骨料；混凝土；強度；耐久性能

隨著我國基礎建設規模的不斷擴大，混凝土用量也不斷增多，每年用于混凝土的天然骨料達幾十億t，久而久之，不可避免造成天然骨料資源的枯竭。另一方面建筑物改建產生了大量的廢棄混凝土，據估計每年的廢棄混凝土達3 000～4 000萬t。有效處理和利用廢棄混凝土，使它成為循環性可利用再生資源，有利于減輕對環境的破壞、資源的開發和節約能源。

1 試驗概況

根據試驗用再生骨料為廢棄混凝土經破碎、篩分、組配后所得，其最大粒徑控制在25 mm，表面附著的水泥砂漿較少。對比骨料為普通天然骨料（細骨料細度模數為2.7，粗骨料為5～25mm級配）。試驗用水泥為華潤普通硅酸鹽P.O 42.5R水泥.混凝土的水膠比為0.46，坍落度控制在160士20mm，含氣量控制在（5.O±1.5）%。再生粗、細骨料的置換率為50%。由于再生骨料混凝土的干燥收縮率大，本試驗添加了20 kg/m3的膨脹劑。沒有添加膨脹劑的普通混凝土試件編號為A，再生骨料（包括粗、細骨料）混凝土試件編號為B，再生細骨料混凝土試件編號為C。再生骨料混凝土及對比混凝土配合比見表1，其再生骨料混凝土及對比混凝土試塊（150mm×150mm×150mm）同樣標準養護后試驗力學強度對比性能見表2。

表1 再生骨料混凝土及對比混凝土配合比

編號水膠比塌落度含氣量/%配合比/（kg.m-3））

水水泥細骨料粗骨料外加劑摻量/%膨脹劑

C0.461655.5160350778（389）10381.520

B0.461705.8160350778（389）1038（519）1.520

A0.461606.316035079310661.2-

表2 再生骨料混凝土及對比混凝土力學強度對比性能

編號3d抗壓強度（MPa）7d抗壓強度（MPa）28d抗壓強度（MPa）

C27.137.345.5

B25.636.743.2

A30.139.246.9

2耐久試驗結果與分析

2.1凍融循環試驗

對再生骨料混凝土以及對比普通混凝土試件進行了凍融循環試驗.試件尺寸為100mm×100mm×400mm。試驗結果見圖1。

a

b

圖1 試件耐久性指數以及質量減少率

由圖1可見，所有試件經300次凍融循環后其耐久性指數均大于95%，質量減少率均為1%左右，未出現混凝土保護層剝落及崩落現象，表現出良好的抗凍融循環能力.這說明混凝土中適當的含氣量并采用吸水率較小的再生骨料，有利于緩解再生骨料混凝土的凍脹壓力。

2.2干燥收縮試驗

按千分表法對試件進行了干燥收縮試驗。試件尺寸為100mm×100mm×400mm。試驗結果見圖2。

圖2 混凝土的干燥收縮率

由圖2可以看出，C，B，A試件的干燥收縮長度變化率基本相同.這是由于在試件中添加了膨脹劑，它參加水化反應時生成鈣礬石以及氫氧化鈣，這些水化產物在一定程度上填充了混凝土結構內部的微小毛細孔，從而緩解了毛細孔由于水分蒸發而產生的收縮應力.由此可見，添加膨脹劑有利于抑制再生骨料混凝土的干燥收縮.

2.3碳化試驗

對再生骨料混凝土進行了碳化試驗.試件尺寸為100mm×100mm×400mm。試驗結果見圖3。

圖3 混凝土的碳化深度

由圖3可以看出，C，B，A試件98 d的碳化深度分別為6.64，6.87，5.65 mm，相互之間相差不大.

3 再生骨料混凝土預制構件的工程應用

選用B的配合比（見表1），且再生粗、細骨料分別以質量分數50%取代天然粗、細骨料，制作了900mm×900mm×2000mm的鋼筋混凝土排水槽。混凝土鋼筋保護層厚度為20mm，蒸汽養護24 h后脫模并在空氣中自然養護至試驗齡期.脫模后的鋼筋混凝土排水槽在外觀上沒有出現尺寸偏差、裂縫、破損等質量問題；鋼筋混凝土排水槽的混凝土設計強度為C40，其成品28 d的抗壓強度用回彈儀檢測法為為47.6MPa，也滿足規定的強度要求；鋪設在公共設施上12個鋼筋混凝土排水槽，其外觀效果與普通鋼筋混凝土相比并無差異。

4 結語

本文是通過利用各種建筑廢棄物加工再生骨料，根據再生骨料的性能，從而生產各種再生普通混凝土，這種綠色混凝土制品不僅可以滿足使用要求，而且能夠減少環境負荷，有利于緩解大規模天然骨料開采帶來的環境負擔，有利于建筑產業的可持續性發展。