摻加再生骨料的混凝土性能的優化研究

王厚福 孫亞偉 徐福衛

摘 要：本論文對再生混凝土的研究現狀進行了試驗分析，分析了連續級配和間斷級配對摻加再生骨料混凝土抗壓強度的影響和不同再生骨料的摻量對再生骨料混凝土強度和性能的影響。結果表明，經過28天養護后混凝土的強度隨著再生骨料的增加而減少，間斷級配較連續級配的再生骨料混凝土的抗壓強度相對低些。

關鍵詞：再生骨料；再生混凝土；連續級配；抗壓強度

再生混凝土指舊建筑物或結構物解體的混凝土經破碎分級，成為粗細骨料，用以代替混凝土中的部分或全部天然骨料，配置而成的混凝土[1]。由于再生混凝土的巨大經濟效益和潛力，國內許多學者和研究機構對再生混凝土進行了研究，包括再生混凝土的基本性質[2]、再生混凝土的力學性能[3]、再生混凝土的耐久性[4]等做出了實驗研究。但有關再生骨料級配，摻量對再生混凝土的優化研究較少。本文研究了不同級配和不同再生骨料摻量對再生骨料混凝土強度的影響。

1 實驗材料和試驗方案

試驗材料采用標準河沙，卵石，華新堡壘牌P.C 42.5R水泥，再生骨料采用襄陽市隆中風景區道路改造廢棄的混凝土破碎篩分而成，自來水拌和。

試驗主要參照《普通混凝土配合比設計規范》（JGJ55-2011）[5]，以設計強度等級為C30的普通混凝土配合比為基準，以再生骨料的級配和摻量為基本影響因素，連續級配摻入10%、20%、30%再生骨料編為10A、20A、30A。間斷級配摻入10%、20%、30%再生骨料分別編為10B、20B、30B。不同級配和再生骨料摻量試驗數據對照組見表1、表2。不摻入再生骨料的試驗對照組編號0。采取100mm×100mm×100mm的試件模具，以同一齡期，3個試塊同時制成、相同時間養護的混凝土試件為一組。測試標準養護下7d和28d的抗壓強度。配合比見表3所示。

2 實驗結果和分析

7d、28d實驗結果見圖1、圖2。

圖1、圖2分別由各組抗壓強度數據得到了養護7d的混凝土抗壓強度隨摻入再生骨料量變化和養護28d的混凝土抗壓強度隨摻入再生骨料量變化，對試驗結果進行分析得出再生粗骨料摻量與混凝土力學性能的關系：

（1）從圖1、圖2中可看出摻入再生骨料生成的混凝土抗壓強度高于未摻再生骨料混凝土。摻入再生骨料比不摻入再生骨料強度高是因為再生骨料多為碎石，而試驗用的天然骨料為卵石，摻入碎石會使混凝土強度增加。并且再生骨料具有良好的吸水率，可以降低混凝土內部的水灰比，其中還含有大量未水化的水泥顆粒，而這些未水化的水泥顆粒在再生混凝土的配置中會繼續水化，這相當于增加了混凝土的水泥用量，使制成的再生混凝土的抗壓強度得到提升。

（2）從圖1、圖2中可看出，與連續級配相比，間斷級配制成的混凝土強度都相對小一些。間斷級配是人為挑選剔除骨料中的某些粒級，骨料的堆積程度小，顆粒粒徑相差較大容易使拌合物發生分離，降低混凝土強度。

（3）從圖2可以看出在養護28天后混凝土中摻入10%再生骨料混凝土強度達到最高，隨著再生骨料摻量增加，混凝土強度減少。摻入再生骨料多會降低再生混凝土的粘結強度，再生骨料的表面與新舊泥漿結合較弱，會降低混凝土的強度。摻入再生骨料比不摻入再生骨料強度高是因為再生骨料多為碎石，而試驗用的天然骨料為卵石，摻入碎石會使混凝土強度增加。

3 結論

本試驗通過對摻加再生骨料混凝土的性能的優化進行了的試驗研究，得出以下結論：

（1）混凝土制作采用連續級配和間斷級配兩種不同級配，連續級配制作的混凝土性能更高。

（2）摻入再生骨料生成的混凝土抗壓強度高于未摻再生骨料混凝土。混凝土中摻入10%再生骨料混凝土強度達到最高。

（3）混凝土強度會隨著再生骨料摻量的增加而減少，摻入再生骨料會降低再生混凝土的粘結強度，再生骨料與新舊泥漿結合較弱，使混凝土的強度降低。

本論文是在徐福衛老師的指導下完成的。

基金項目：湖南文理學院創新創業訓練項目（項目編號：201810519042）

參考文獻

[1]侯星宇.再生混凝土研究綜述[J].混凝土，2011（7）：97-103

[2]王江，薛飛燕，周輝.再生混凝土抗壓強度研究[J].混凝土，2006（7）：52-54

[3]劉玉蓮，曹明莉，張會霞.再生混凝土耐久性研究進展[J].混凝土，2013（4）：94-95

[4]崔正龍，楊力輝，大芳賀義喜，等.再生混凝土耐久性的試驗研究[J].科學技術與工程，2006（21）：3518-3519

[5] 普通混凝土配合比設計規范（JGJ55-2011）[S].北京：中國建筑工業出版社，2011

作者簡介：

王厚福，男，1999年9月生，漢族，湖北荊州人，湖北文理學院土木工程專業16級本科生

孫亞偉，男，1997年6月生，漢族，湖北棗陽人，湖北文理學院土木工程專業16級本科生

指導老師

徐福衛，男，1976年6月生，漢族，江西都昌人，副教授，碩士，主要從事工程結構數值計算和再生混凝土研究，湖北文理學院土木工程與建筑學院。