關于再生粗骨料混凝土的抗壓強度試驗結果的探討

摘 要：再生骨料混凝土的提出與應用，在一定程度上有效解決了我國能源短缺、建筑環境污染等問題。隨著近年來我國建筑行業的高速發展，對再生粗骨料混凝土性能的實驗與研究已成為人們關注的重點。基于此，文章結合有關試驗對不同來源再生骨料應用下再生骨料混凝土抗壓強度進行了分析與闡述，以供參考。

關鍵詞：再生粗骨科混凝土；抗壓；強度

引言

再生骨料混凝土（RAC）是基于建筑廢氣混凝土基礎上，經過再加工與處理后形成可用于代替天然骨料進行建筑施工的一種新興混凝土類型。再生骨料混凝土的形成與利用，可在一定程度上緩解當今建筑行業骨料資源緊缺問題，實現廢棄物的再利用，具有一定經濟價值與社會效益。因此，對再生骨料混凝土抗壓強度的研究具有重要現實意義。

1 試驗研究規劃

本文所研究的試驗，其試驗材料主要選自由25%取代率的“舊建筑物拆遷廢棄混凝土”，100%取代率的“科學研究廢棄混凝土”，50%取代率的“高強樁基廢棄混凝土”以及75%取代率的“市政建設工程廢棄混凝土”依據《混凝土用再生粗骨料》規定的方法，進行加工處理后形成的四種再生骨料混凝土。重點分析四種不同來源再生骨料與取代率對再生骨料混凝土立方體抗壓強度的影響[1]。

2 試驗材料準備

本文所研究試驗采用的水泥材料為優質品牌的“P.C.32.SR”；再生骨料為上文提到的四種不同來源的廢棄混凝土，顆粒直徑在6-24mm左右，相應的原混凝土強度在23、35、50、80左右；細骨料為普通天然河砂（含泥量為2.3%，堆積密度為1645kg/m-3，表觀密度為12545kg/m-3，細度模數為2.6）；以飲用水為主要拌和用水。與此同時，由于再生骨料具有較強的吸水性，再生粗骨料在加工處理的過程中，其內部結構會產生裂隙，致死組織結構形成孔隙率加大，為保證再生骨料混凝土拌和質量，對再生骨料進行適當的浸泡與晾曬處理，外加劑為緩凝型高效減水劑，粉煤灰所用等級為二級，拌和過程中施加97.5%的硅微粉。

3 具體實驗分析

3.1 再生骨料混凝土立方體抗壓強度試驗概況

首先，以C35大小的強度為混凝土標準強度等級，并依據《鋼筋混凝上原理和分析》（過鎮海，時旭東）相關研究理論依據設置混凝土配合比。遵照下表對再生骨料混凝土進行相應的調配與資料整合（包括取代率與再生骨科出處）。

其次，制作規格為“15cmx15cmx15cm”的立方體塊，作為試驗塊。與此同時，再生骨料混凝土試驗塊的制作，主要依據《CFRP筋在RPC中錨固性能的理論分析及試驗研究》（蔣田勇，方志）以及《摻鋼渣再生骨料自密實混凝土的工作性能和抗壓強度試驗研究》（潘志宏，馬劍）相關實驗資料進行具體拌制。

同時，在再生骨料混凝土立方體試塊制作后24小時，進行拆模處理，并在既定條件下（溫度在18-22攝氏度左右，相對濕度為92%-98%）經制作的再生骨料混凝土立方體試塊進行養護處理，時間為27-29天為宜。在測量不同來源再生骨科對再生骨料混凝土立方體抗壓強度影響時，選用“WEW-1000A”萬能型壓力試驗機器設備（量程氛圍在0kN-2000kN）進行加載試驗，加載速度在9.1kN/s，具體測量方法借鑒于《再生粗骨料混凝土的抗壓強度正交試驗分析》（閆春嶺，趙韓菲）以及《普通混凝土力學性能試驗方法》有關內容。

3.2 再生骨料混凝土立方體抗壓強度試驗結果與分析

3.2.1 試驗中再生骨料混凝土立方體破壞過程與表現形態

據試驗觀察發現，在壓力加載的過程中，再生骨料混凝土土立方體試驗塊有常規轉態，逐漸開始出行裂縫，裂縫最開始出現在試驗塊表面側面以及高度中心的垂直方向，在負荷量逐漸加大的基礎上，裂縫從中央向兩端（上端與下端）延伸，并擴散至四周，呈現出“正八”與“倒八”形態。與此同時，隨著壓力的逐漸加大，試驗塊裂縫也逐漸由四角向里延伸，再生骨料混凝土立方體試驗表面出現“外鼓”、“剝離”、“散落”現象，與上述“正八”、“倒八”的形態構成“四角錐”的樣子。

由此可見，再生骨料混凝土受壓力作用，所形成的破壞形態與原有（普通）混凝土受壓力作用破壞的表現形態具有協同性；不同來源再生骨料形成的再生骨料混凝土受壓力作用產生的破壞均發生在再生骨料與水泥凝膠體的交界處（粗骨料連接完好），因此，可明確得出結論“再生骨料混凝土立方體抗壓強度受再生骨料與水泥凝膠體交界處的粘度影響”。

3.2.2 不同來源的再生骨料與再生骨料混凝土抗壓強度的影響

據資料整合與試驗分析顯示，不同來源的再生骨料對再生骨料混凝土抗壓強度的影響作用并不明顯，彼此之間的差異性大約在4.5-6.5MPa之間，整體分析顯示，雖然不同來源再生骨料的本質抗壓強度不同，當其整體轉態下，對再生骨料混凝土的影響作用并不大，主要受再生骨料與砂漿粘合性影響較大。例如，來自于舊建筑拆遷的再生骨料，其粗糙性相對市政工程、高強管樁等廢棄再生骨料混凝土較大，因此結構內部存在的孔隙率較高，因此與新舊砂漿的粘結性相對較差，抗壓強度則有所降低。

3.2.3 不同取代率與再生骨料混凝土抗壓強度的影響

據數據統計與分析表明，不同取代率與再生骨料混凝土立方體抗壓強度具有一定的影響作用。從整體角度分析來看，當粗骨科料取代率逐漸增加時，再生骨料混凝土取代率呈下降趨勢，其整體下降幅度在“16.7%-35.2%”左右，結合此狀態下的再生骨料混凝土立體試驗塊破壞形態的表現形態進行分析，可知，導致再生骨料混凝土抗壓強度下降的主要因素在于再生骨料混凝土中的再生骨料與新舊砂漿之間存在的粘合性存在問題，加之再生骨料混凝土在碎裂構成中形成的孔隙，使再生骨料混凝土承載力下降。特別注意的是，當再生骨料取代率達到50%時，再生骨料混凝土立方體抗壓能力達到了最大值，并在一定程度上遠高于原有混凝土抗壓能力，此時的配比為最優配比，是應用再生骨料混凝土立方體最佳選擇。

4 結束語

綜上所述，由于再生骨料多來源于不同建筑廢棄物混凝土，包括拆遷廢氣物混凝土、混凝土生產廢氣物混凝土、路面重修廢氣物混凝土等，且經過一定的再加工處理，其組織結構產生了不同的變化。因此，所形成的再生骨料混凝土不可避免的存在一定差異性，其抗壓強度也有所不同。因此，本文通過對不同來源再生骨料混凝土品質與功能的研究，探討了再生骨料對再生骨料混凝土抗壓強度的影響，以及再生骨料混凝土抗壓強度所具有的現實意義，旨在為再生骨料混凝土深化研究提供參考依據。

參考文獻

[1]王江浩，耿歐，李富民.再生粗骨料多種改性方法對混凝土抗壓強度提升效果的試驗[J].建筑科學與工程學報，2016，02：91-97.

作者簡介：吳長清（1980，8-），男，廣西賀州人，廣西科技大學鹿山學院，建筑施工，研究生，工程碩士，實驗師。