再生混凝土的抗壓強度分析及其影響因素研究

徐 陳

（江蘇蘇博特新材料股份有限公司， 江蘇 南京 211103）

0 引言

二次加工處理廢舊混凝土得到再生混凝土，對廢舊混凝土進行破碎、清洗、分級，加工成為再生骨料，對這些骨料進行拌制，生產出新的混凝土。隨著人類對礦產資源的不斷開發和利用，研制混凝土所需的砂、碎石資源日益缺乏，再生混凝土實現了對固體建筑廢棄物的利用，是一種綠色環保材料，同時，解決了礦產資源的匱乏問題。在近年來的建筑工程材料應用中，建筑工程中對再生混凝土的關注與重視程度逐漸加大。在混凝土再生骨料的生產加工過程中，再生骨料會遭受不同程度的破碎與撞擊作用，裂隙難免存在于再生骨料中，孔隙率比天然骨料大，導致在耐久性與強度方面，再生混凝土的性能指標相對較差。針對再生混凝土的基本狀況，原料選取1958年生產的混凝土電線桿，設計10 組試件，探究礦物原料對再生混凝土的影響，從而為進一步研究再生混凝土的深入研究和應用提供參考。

1 抗壓強度實驗設計以及數據分析

1.1 實驗原料

在本文設計的試驗中，原材料的選取規格參數主要包括幾個方面：選用P·O 32.5R 級海螺牌水泥；選用普通天然黃砂；選擇連續級配的碎石作為天然粗骨料，最大粒徑為20 mm；選擇自來水作為拌合水。選擇的廢棄混凝土為電桿中的混凝土，該電桿由南方電網于1958 年生產，對混凝土進行破碎和篩分，組成再生粗骨料，這種型號的廢棄混凝土電桿的原設計強度為 C30。破碎之前，進行回彈，測得其強度為 31 MPa，得到的再生粗骨料最大粒徑是20 mm；在試驗開始之前，采用同一篩網，對天然骨料和再生粗骨料篩分。

本文試驗研究中，主要考慮了 11 種再生骨料替代率， 0-100%，每種相差10%比例。

混凝土的配制。基準的替代率為0，水灰比設計為0.41，試配強度為C30，細骨料砂率為 32%。在對不同骨料替代率的再生混凝土進行配制時，確保自來水、水泥、砂，這些原材料的規格、型號、質量等相關參數完全相同，不同的粗骨料組成成分是唯一改變：當增加再生粗骨料時，就要相應地減少天然粗骨料。本試驗設計的再生混凝土的配合比如下表1所示。

表1 再生混凝土的配比設計

1.2 實驗裝置

對抗折強度進行試驗，抗折試驗主要在抗折試驗機上完成，選用的試件尺寸為棱柱體，其規格為150 mm×150 mm×550 mm，L為試驗段的跨度，其大小為450 mm。

為了比較再生混凝土的抗壓與抗折強度關系，在抗折試驗后，得到兩個半塊混凝土，作為抗壓試塊。將兩塊鋼板放在試件側面的上下端，利用萬能試驗機進行加載。

1.3 實驗結果以及數據分析

不同骨料替代率的實測抗壓強度如下表 2所示，再生混凝土立方體強度隨骨料替代率變化關系如下圖2所示。

由表2可知：采用服役期滿 C30 混凝土為再生粗骨料原料，再生強度能達到

45 MPa，不同骨料替代率的抗壓強度均值為 46.5 MPa。

從圖1可知，替代率為 20%、50%和 70%的再生混凝土抗壓強度低于天然骨料（RAC-0）的混凝土，RAC-50強度最低，其余替代率抗壓強度都高于天然骨料混凝土，RAC-60強度最高，比天然骨料（RAC-0）混凝土高 8.6%。

表2 不同骨料替代率對應的抗壓強度

圖1 不同替代率再生混凝土立方體抗壓強度

2 結語

再生混凝土抗壓強度相比提高較大。摻加粉煤灰和硅粉后，再生混凝土抗壓強度有所增加，但仍小于普通混凝土增加的程度。聚丙烯纖維摻量不超過1.0%時，再生混凝土的抗壓強度隨聚丙烯纖維摻入的增加而提高。在摻入粉煤灰和硅粉的基礎上，加入鋼纖維或聚丙烯纖維可以改善再生混凝土前期強度較低的缺點，進一步提高其抗壓強度。