粉煤灰取代率再生碎磚混凝土抗壓強度的影響

文/秦江華 廣西柳州市銀星建筑設計有限公司 廣西柳州 545000

近年來，城市建設發展非常快，高樓迭起，日新月異，導致建筑垃圾的排放量不斷增加，如果處理這些建筑垃圾，不僅費用巨大，而且還會破壞我們耕種的地方，對環境造成傷害。那么如果建筑垃圾能夠回收利用，這樣不僅能夠減少資源的開采消耗，還可以減緩天然骨料的需求，再者對環境的污染也會減少的。如此一來，建筑垃圾的再利用必將產生良好的經濟效益、社會效益以及生態效益。再生混凝土的推廣應用不但可減少城市建筑垃圾隨意堆放，還能解決天然骨料儲量不足的現狀，具有重要的現實意義[1]。左奇麗[2]等人通過對粉煤灰和再生骨料摻量條件下再生混凝土的抗壓強度、抗拉強度以及坍落度進行測試，得出適量的粉煤灰添加有助于提高再生混凝土的抗壓力學性能，粉煤灰摻量取24%最為理想；而再生骨料摻量越大，粉煤灰再生混凝土的抗壓強度就越低，兩者近似呈指數衰減關系。左楊[3]通過試驗得出粉煤灰摻入能提升再生混凝土養護后期的抗壓強度，隨著養護齡期的增長，再生骨料在粉煤灰的效應作用下產生膠凝物質，可較好改善混凝土的和易性與密實性，故再生混凝土養護后期抗壓強度得到提高，隨著粉煤灰摻量增加，不同養護齡期混凝土的抗折強度均呈先增后減變化趨勢。安新正[4]等人通過試驗得出在磚粒在再生粗骨料中的摻量為30%的條件下，當粉煤灰取代率不超過15%時，再生混凝土的抗壓強度和抗凍性均會隨著粉煤灰取代率的增加而逐漸提高，并且在粉煤灰取代率為15%時達到最優，而當粉煤灰取代率超過15%時，再生混凝土的抗壓強度和抗凍性均會隨粉煤灰取代率的增加而逐漸減小。

1、試驗

1.1 再生碎磚混凝土材料介紹

1）水泥：42.5普通硅酸鹽水泥；表觀密度3100 ；

2）粉煤灰：Ⅱ級粉煤灰，表觀密度2800 ；

3）再生粗骨料：來源于廢棄的普通粘土磚，經顎式破碎機破碎、篩分后得到碎磚塊，粒徑5～25mm，表觀密度為2266 ；

4）細骨料：普通河砂，中砂，表觀密度為2630 ；

5）水：自來水。

1.2 試驗概況

按照目標強度是10Mpa等級的混凝土（該強度再生碎磚混凝土以下簡寫成RC10）分別制作了4組試塊，每組3個立方體試塊（150mm×150mm×150mm）和3個棱柱體試塊（150mm×150mm×300mm），其配合比及28d抗壓強度詳見表1。

按照文獻[5]的試驗方法在萬能壓力機上對試塊進行加壓試驗，如圖1.

圖1 立方體試塊受壓試驗

1.3 試驗數據分析

由于再生碎磚粗骨料的吸水性強，在拌制混凝土的過程中需要加入大量的附加水，這將導致再生碎磚混凝土的流動性過大，而加入粉煤灰之后能夠增強其黏聚性和可塑性，保證塌落度滿足施工要求[6]，在實際試驗中，摻入粉煤灰的組別的和易性明顯優于未摻粉煤灰的組別。同時，在再生混凝土中摻入粉煤灰，還可以降低水泥的用量，能夠降低再生混凝土的成本。

本文采用等量取代的方式選取粉煤灰取代率分別為10%、20%和30%，其抗壓強度結果見表1，隨著粉煤灰取代率的增加，再生碎磚混凝土的28d抗壓強度逐漸降低，A-1、A-2和A-3三組的抗壓強度分別A-0組（13.9Mpa）分別降低了11%、19%和29%，如圖2所示。可見，摻入粉煤灰可以減少水泥的用量，改善和易性，降低生產成本和減少環境污染，但也降低再生碎磚混凝土的強度，且影響較大。

表1 再生碎磚混凝土配合比(kg/m3)及抗壓強度

圖2 抗壓強度下降率與粉煤灰取代率的關系

結語：

通過試驗得出以下結論：

1）普通混凝土中的天然粗骨料的強度通常高于再生混凝土的強度，對于再生碎磚混凝土，其碎磚粗骨料的強度一般很低，因此粗骨料的強度是影響再生混凝土強度的關鍵因素之一，碎磚粗骨料不適合用于配制較高強度的再生混凝土（C20等級以上）。

2）摻入粉煤灰可以減少水泥的用量，改善和易性，降低生產成本和減少環境污染，但也降低再生碎磚混凝土的強度，且影響較大。