高強度再生骨料混凝土性能優(yōu)化研究

郭天存 戴先武

摘? ? 要：現(xiàn)階段，隨著社會的發(fā)展，我國的科學技術的發(fā)展也有了很大的提高。對高強再生骨料混凝土應用納米強化骨料以及化學降粘劑后的力學性能、工作性能進行了實驗研究。在單摻入納米再生骨料的情況下，高強再生混凝土早期強度較高，但后期強度倒縮。單摻入化學降粘劑的情況下，混凝土的工作性能提高，但強度整體下降。同時摻入納米強化再生骨料與化學降粘劑，則強化骨料不再發(fā)揮效用。

關鍵詞：高強度;再生骨料;混凝土;性能優(yōu)化研究

1? 引言

伴隨著我國城市建設的發(fā)展，我國城市建筑垃圾的規(guī)模也不斷增大。城市垃圾的不斷產(chǎn)生影響城市生態(tài)，污染了城市環(huán)境，成為了每座城市面臨的重大挑戰(zhàn)。消極的填埋模式并不可取，因此，將這些垃圾處理后再利用才能真正緩解城市垃圾圍城的巨大壓力。建筑垃圾的主要成分是建筑拆、改建的混凝土，目前，將這些混凝土分揀、破碎、篩分、清洗后制得再生骨料重新用于混凝土生產(chǎn)是實現(xiàn)廢棄混凝土高效綜合利用的有效途徑。但在現(xiàn)階段，受生產(chǎn)工藝、破碎工藝、分揀、清洗技術等因素限制，骨料生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的再生骨料普遍強度較差，吸水量高，這導致采用再生骨料配制的再生混凝土通常強度較差，流動性差，坍落度損失大。這些不利因素嚴重限制了再生混凝土的生產(chǎn)和發(fā)展。通常來說，利用再生骨料配制的再生混凝土在工程上只用于回填標高、道路墊層等低強度、非結構承重場合。

2? 再生骨料

相較于天然砂、石等骨料，再生骨料具有比較小的表觀密度，較高的吸水率，同時堅固性以及界面性能也相對較差。有關研究表明，由再生骨料形成的混凝土比一般混凝土的彈性模量小，強度更低，這主要是再生骨料和水泥等混合料之間的界面存在過渡區(qū)。基于再生骨料的特性，決定了其在混凝土中的應用勢必會受到比較大的限制，為了更好地在混凝土中應用再生骨料，需要注意引入和應用改性技術，下面就常用的改性技術及其應用進行探討。

3? 混凝土中再生骨料常用的改性技術

3.1? 加熱研磨技術

該種技術主要是采用高溫加熱處理的工藝對初步經(jīng)過破碎處理后的廢氣混凝土土塊進行處理，將水泥石塊進行脫水處理和脆化處理，之后將處理后的破碎塊擱置于磨機中進行沖擊與研磨處理，借助上述流程操作后，即可以將附著于再生骨料中的水泥殘余物清除掉。通過該種改性技術的合理應用，將建筑垃圾中可以循環(huán)利用的再生骨料進行回收，極大地增加了建筑垃圾利用率。

3.2? 顆粒整形技術

為了可以對再生骨料的表觀密度以及顆粒堆積密度進行改善，降低其吸水率、孔隙率以及壓碎指標值，使其更加適合混凝土施工需求，可以借助顆粒整形技術，具體就是采用特定的整形機械設備對再生骨料進行合理處理，這樣可以顯著改善再生骨料的針片狀骨料含量、密實度以及堆積密度等。

3.3? 微波加熱改性技術

該種改性技術主要是在微波設備中擱置待處理的再生骨料，經(jīng)過高溫處理后分離再生骨料表面存在的舊有砂漿，提升了所配置混凝土的使用性能。微波加熱改性技術可以顯著降低骨料中的壓碎指標、吸水率和砂漿含量，使得處理后的骨料物化指標更加符合天然骨料的基本特性。有關研究表明，在溫度為500℃的高溫爐中對再生骨料進行加熱處理的條件下，骨料表面上存在的舊有砂漿清除率高達50%以上。

3.4? 酸洗改性技術

通過對再生骨料進行酸洗后，可以顯著改善骨料的各項性能，降低其吸水率，可以確保再生混凝土配置性能的合理性，促使其更加接近于天然骨料的基本特性，提升骨料的整體力學性能。比如，采用鹽酸溶液（3%濃度）、冰醋酸（5%）和C-3超塑化劑等溶液來浸泡再生骨料，借助帶有硅酸鹽的骨料表面和相應酸液之間的化學反應來對其表面活性進行改善，清除表面舊有的砂漿。此外，還可以借助化學漿液浸泡來對混凝土內部縫隙進行填補，通過借助防水劑、粉煤灰和硅粉等化學漿液的應用來改善骨料的使用特性。

3.5? 顆粒級配調整改性技術

通過基于機械化生產(chǎn)工藝的合理應用，可以合理處理再生骨料，確保其更加符合骨料級配級配曲線，更加適用于工程施工。比如，二次破碎法和人工法等的合理應用，可以顯著改善其所拌制混凝土的耐久性和抗壓強度。相較于天然骨料，再生骨料的級配連續(xù)性非常差，相應的骨料顆粒粒徑也非常大，會對后續(xù)所拌制混凝土的整體使用性能產(chǎn)生影響。通過采用再生骨料顆粒級配調整改性技術，可以顯著增強其所配置混凝土的抗壓強度。

4? 混凝土中再生骨料的優(yōu)化應用

通過結合實際的需求靈活選擇再生骨料改性技術，可以顯著改善再生骨料的物化性能，使其接近天然砂石骨料，從而為后續(xù)在混凝土拌制奠定堅實基礎。但是為了從整體上確保再生骨料混凝土的拌制性能，需要做好如下方面的工作。

4.1? 適當?shù)負郊右恍┩饧觿?/p>

在拌制再生骨料混凝土的過程中，為了對其耐久性、工作性和力學性等進行改善，可以適當?shù)卦谄渲刑砑右恍└呋钚缘膿胶狭弦约案咝У臏p水劑，常用的主要包括如下幾種類型：其一，在再生骨料混凝土中適當添加礦渣和粉煤灰等，提升再生骨料混凝土的抗壓強度，同時采用兩種復合摻加的應用效果更佳理想，可以顯著改善混凝土的應用性能。其二，借助磨細粉煤灰以及高效減水劑的合理應用，可以提升所配置再生混凝土的流動性，保水性以及黏聚性等綜合性能，尤其適用于某些對再生骨料混凝土有特殊要求的施工條件。其三，在高效減水劑合理應用的前提下，通過在所拌制混凝土中適當?shù)負郊右恍┕杌一虺毞勖夯遥梢詮恼w上提升可再生骨料混凝土的抗?jié)B等級，然后綜合借助蒸汽養(yǎng)護施工和改性處理工藝，那么可以從整體上提升再生骨料混凝土的抗?jié)B水平，甚至相應指標要高于天然骨料的相應值，更好地滿足后續(xù)的工程實踐使用需求。此外，還可以結合實際的施工需求，靈活添加摻加料，從整體上提升再生骨料混凝土的使用性能。

4.2? 需要科學確定混凝土配置比例

具體通過結合再生骨料混凝土拌制需求，結合實驗室檢測等來科學確定拌制配比，之后需要嚴格按照規(guī)定的混凝土拌制要求進行施工。

5? 結語

綜上所述，在實際工程應用中，如需生產(chǎn)循環(huán)周期較短的建筑構件，如預應力混凝土管樁、高架橋面板等，可選用納米改性的高強再生骨料混凝土，其早期強度高，坍落度好，后期強度變化不大，完全能滿足工程要求。而在對混凝土工作性能要求較高的場合，如自密實混凝土等，則可在高強再生混凝土中摻入一定量的化學降粘劑，以提高其施工性能。

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