再生骨料級配對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響分析

王 婷 孟云芳

(銀川能源學(xué)院, 寧夏 銀川 750200)

再生骨料級配對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響分析

王 婷1孟云芳2

(銀川能源學(xué)院, 寧夏 銀川 750200)

再生骨料是指將一些混凝土材料打碎經(jīng)篩選后做為新混凝土的骨料，其對混凝土抗壓強(qiáng)度會產(chǎn)生一定的影響。基于此，本文以再生骨料級配以及混凝土抗壓強(qiáng)度作為出發(fā)點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)分析再生骨料級配對混凝土抗壓強(qiáng)度的具體影響，以期將這一關(guān)系明晰化，為后續(xù)工作提供一定的理論支持。

再生骨料；混凝土抗壓強(qiáng)度；人工級配

0 前言

再生骨料可以一定程度上提升資源的綜合利用效率，在現(xiàn)代建筑工程、裝修等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。由于再生骨料本身是由混凝土加工而來，其具備混凝土的基本特征，也具備基本構(gòu)成材料的部分特性，這些特征、特性是否會對混凝土抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生影響、如果存在影響，影響的程度如何，是其是否能夠進(jìn)一步應(yīng)用推廣的關(guān)鍵。結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析可以使相關(guān)問題得以明晰，后續(xù)工作也可以借此具體展開。

1 再生骨料級配以及混凝土抗壓強(qiáng)度概述

1.1 再生骨料級配概述

隨著城市建設(shè)不斷進(jìn)行，建筑垃圾也越來越多，對這些廢料的處理得到了越來越多的關(guān)注，再生骨料概念因此提出，并得到實(shí)際應(yīng)用。再生骨料的來源主要是建筑用混凝土，將整塊混凝土粉碎成小塊，作為粗骨料使用，可以用作新混凝土的制備。但由于再生骨料表面粗糙、棱角多，而且極有可能存在一些微裂紋，吸水率因此較大、空隙較多，壓碎指數(shù)也較高。因此對再生骨料的級配工作需要格外注意。再生骨料級配是指按骨料粒徑的大小對粗骨料和細(xì)骨料進(jìn)行搭配，使制備的混凝土在凝固后強(qiáng)度更大、抗?jié)B水性等物理性能更強(qiáng)，目前來看，再生骨料級配需在一定規(guī)律、要求下具體進(jìn)行[1]。

2 .混凝土抗壓強(qiáng)度概述

混凝土抗壓強(qiáng)度是其核心指標(biāo)之一，是在混凝土抗外荷載的極限，以混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分。一般來說，混凝土的抗壓強(qiáng)度能夠滿足普通建筑的基本需求，但一些高層建筑、特殊用途建筑對混凝土抗壓強(qiáng)度的要求會更高，如果在這些建筑中使用了再生骨料，要求制備的混凝土強(qiáng)度至少不低于普通混凝土，為使再生骨料級配規(guī)律、原則明晰化，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析十分必要[2]。

3 實(shí)驗(yàn)分析

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備包括再生骨料準(zhǔn)備、細(xì)骨料準(zhǔn)備、水泥準(zhǔn)備等三個主要內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)所用再生粗骨料為粒徑在5-20毫米之間，表面密度 2.32kg/m3，飽和吸水率（24小時）為6.2%，壓碎指標(biāo)為13.9%；細(xì)骨料為天然細(xì)骨料，飽和吸水率（24小時）為6.1%，細(xì)度模數(shù)為2.29；水泥為普通硅酸鹽水泥，級別42.5。此外，還準(zhǔn)備了壓力計(jì)量表等輔助設(shè)備。

3.2 實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)在常規(guī)環(huán)境下進(jìn)行，共進(jìn)行8次，其中自然級配實(shí)驗(yàn)2次、人工級配實(shí)驗(yàn) 6次，人工級配實(shí)驗(yàn)又分為最佳級配實(shí)驗(yàn)、大粒徑再生粗骨料增加級配實(shí)驗(yàn)和小粒徑再生粗骨料增加級配實(shí)驗(yàn)三種，每種各自進(jìn)行兩次。

自然級配實(shí)驗(yàn)方面，粗骨料為普通再生粗骨料，細(xì)骨料為天然細(xì)骨料，進(jìn)行自然搭配，比例方面沒有特別限制，以42.5級硅酸鹽水泥為膠凝材料，加水制備而成，為便于實(shí)驗(yàn)，共制備兩塊。混凝土被放置于陰涼處自然凝結(jié)。在凝結(jié)的過程中，實(shí)驗(yàn)人員每隔 1小時進(jìn)行一次灑水作業(yè)，確保混凝土不會出現(xiàn)裂縫，待混凝土完全凝結(jié)后，分析其基本屬性包括松散堆積密度和緊密堆積密度[3]。兩塊混凝土松散堆積密度分別為1.295kg/m3、1.297kg/m3；緊密堆積密度方面，分別為1.386kg/m3、1.388kg/m3。之后對混凝土進(jìn)行壓碎指標(biāo)測定，所獲數(shù)據(jù)分別為：14.6%、14.7%。

最佳級配實(shí)驗(yàn)方面，粗骨料為普通再生粗骨料，細(xì)骨料為天然細(xì)骨料，進(jìn)行最佳搭配，比例方面沒有特別限制，以42.5級硅酸鹽水泥為膠凝材料，加水制備而成，為便于實(shí)驗(yàn)，共制備兩塊。混凝土被放置于陰涼處自然凝結(jié)。在凝結(jié)的過程中，實(shí)驗(yàn)人員每隔 1小時進(jìn)行一次灑水作業(yè)，確保混凝土不會出現(xiàn)裂縫，待混凝土完全凝結(jié)后，分析其基本屬性包括松散堆積密度和緊密堆積密度。兩塊混凝土松散堆積密度分別為1.309kg/m3、1.307kg/m3；緊密堆積密度方面，分別為1.397kg/m3、1.399kg/m3。之后對混凝土進(jìn)行壓碎指標(biāo)測定，所獲數(shù)據(jù)分別為：14.0%、14.1%。

大粒徑再生粗骨料增加級配實(shí)驗(yàn)方面，粗骨料為普通再生粗骨料，細(xì)骨料為天然細(xì)骨料，進(jìn)行大粒徑再生粗骨料增加級配，比例方面沒有特別限制，以 42.5級硅酸鹽水泥為膠凝材料，加水制備而成，為便于實(shí)驗(yàn)，共制備兩塊。混凝土被放置于陰涼處自然凝結(jié)。在凝結(jié)的過程中，實(shí)驗(yàn)人員每隔 1小時進(jìn)行一次灑水作業(yè)，確保混凝土不會出現(xiàn)裂縫，待混凝土完全凝結(jié)后，分析其基本屬性包括松散堆積密度和緊密堆積密度[4]。兩塊混凝土松散堆積密度分別為 1.275kg/m3、1.277kg/m3；緊密堆積密度方面，分別為1.327kg/m3、1.329kg/m3。之后對混凝土進(jìn)行壓碎指標(biāo)測定，所獲數(shù)據(jù)分別為：15.2%、15.3%。

小粒徑再生粗骨料增加級配實(shí)驗(yàn)方面，粗骨料為普通再生粗骨料，細(xì)骨料為天然細(xì)骨料，進(jìn)行小粒徑再生粗骨料增加級配，比例方面沒有特別限制，以 42.5級硅酸鹽水泥為膠凝材料，加水制備而成，為便于實(shí)驗(yàn)，共制備兩塊。混凝土被放置于陰涼處自然凝結(jié)。在凝結(jié)的過程中，實(shí)驗(yàn)人員每隔 1小時進(jìn)行一次灑水作業(yè)，確保混凝土不會出現(xiàn)裂縫，待混凝土完全凝結(jié)后，分析其基本屬性包括松散堆積密度和緊密堆積密度[5]。兩塊混凝土松散堆積密度分別為 1.325kg/m3、1.326kg/m3；緊密堆積密度方面，分別為1.417kg/m3、1.415kg/m3。之后對混凝土進(jìn)行壓碎指標(biāo)測定，所獲數(shù)據(jù)分別為：13.7%、13.8%。

為便于分析對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，結(jié)果如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)果進(jìn)行分析，可以得到至少三個結(jié)論：

①在自然級配的情況下，以再生骨料制備的混凝土，其強(qiáng)度往往較低，無法有效滿足部分工程的使用需要；

②在混凝土制備中，改善級配骨料的配比，增加大粒徑再生粗骨料，會使混凝土的性能進(jìn)一步下降，抗壓強(qiáng)度更低；

③按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行最佳粗、細(xì)骨料級配制備的混凝土，其性能有所改善，抗壓強(qiáng)度能夠一定程度上得到提升，但依然不會達(dá)到最佳狀態(tài)；

④制備混凝土?xí)r，適當(dāng)增加小粒徑再生粗骨料，可以提升混凝土性能，顯著提升其抗壓強(qiáng)度，使其抗壓強(qiáng)度能力達(dá)到最佳。

⑤以再生骨料制備的混凝土，其抗壓強(qiáng)度的離散性也可以通過人工調(diào)整加強(qiáng)。

綜合上述數(shù)據(jù)、結(jié)論，可以得到再生骨料級配對混凝土抗壓強(qiáng)度影響的最終結(jié)果，即使用的大粒徑再生粗骨料越多，混凝土的抗壓強(qiáng)度越低，使用的小粒徑再生粗骨料越多，混凝土的抗壓強(qiáng)度越高。相關(guān)結(jié)論經(jīng)實(shí)驗(yàn)得到證實(shí)，在后續(xù)的具體工作中，如果應(yīng)用再生骨料制備混凝土，可以注意上述問題，并應(yīng)用對應(yīng)的理論。

4 總結(jié)

通過分析再生骨料級配對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響，了解相關(guān)基本內(nèi)容。目前來看，再生骨料由于空隙率大、吸水率高，在一般情況下會降低混凝土的抗壓強(qiáng)度，但對其級配進(jìn)行優(yōu)化則能夠使混凝土的抗壓強(qiáng)度提升，滿足大部分工程所需。通過 8組實(shí)驗(yàn)，該理論得到了證實(shí)，未來工作中可以加以注意。在后續(xù)應(yīng)用再生骨料進(jìn)行混凝土制備時，注意上述理論有助于保證混凝土性能，保證混凝土構(gòu)件質(zhì)量和建筑總體質(zhì)量。

[1]姜魯,胡鳳麗. 再生骨料級配對再生保溫混凝土抗壓強(qiáng)度的影響[J]. 廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2016,41(04):1200-1205.

[2]肖建莊,林壯斌,朱軍. 再生骨料級配對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響[J]. 四川大學(xué)學(xué)報(工程科學(xué)版),2014,46(04):154-160.

[3]陳鈿淵. 再生粗骨料強(qiáng)化對再生混凝土力學(xué)性能及耐久性能的影響[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2016.

[4]秦緒祥. 細(xì)骨料混配優(yōu)化及其預(yù)拌混凝土性能研究[D].煙臺大學(xué),2016.

[5]嚴(yán)捍東,吳仕成,桂苗苗. 再生粗骨料最大堆積密度及其對混凝土性能影響[J].建筑材料學(xué)報,2015,18(03):482-486. (2015-03-13)

G322

B

1007-6344（2017）10-0316-01

項(xiàng)目來源：寧夏高等職業(yè)學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目《沙漠砂生態(tài)纖維混凝土抗裂收縮性能實(shí)驗(yàn)研究》。