破碎混凝土廢棄物與風積沙混合砂漿的應用性能

（河北省承德市地方道路管理處，河北 承德 067000）

一、材料

使用普通硅酸鹽水泥，技術性質如表1所示。使用兩種砂子試驗：風積沙和河砂，分別記為AS和RS，顆粒級配如表2所示，其物理性質如表3所示；摻合料是破碎混凝土廢棄物，記為CW，通過粉碎后使用球磨機研磨，其粒徑小于1.18mm，如表2所示，主要成分為二氧化硅和石灰巖，主要物理特性,如表3所示。

二、混合料組成和試樣準備

參照水泥膠砂強度檢驗方法制備砂漿試件，組成：水泥450g,風積沙AS和摻合料CW1350g；水灰比0.7，廢料摻加率從5%到25%不等，級差范圍為5%，為研究其對砂漿混合物特性的影響。各種配合比的測試情況,如表4所示。砂漿試件4cm×4cm×16cm，澆筑24小時后，拆模并放在水中，直到測試。

三、結果討論

（一）砂漿混合物的稠度

砂漿稠度儀測定砂漿的稠度結果，如表5所示，對于恒定的W/C，只有一組砂漿的流動時間明顯大于河砂砂漿的流動時間，W/C=0.7的MAS0混合物下沉深度小，MRS0下沉深度大。這主要是由于風積沙的粒徑與河砂相比非常細，砂子太細，比表面積大，需要的水多。破碎的混凝土廢料取代風積沙，下沉深度明顯增加。這表明使用這種廢棄物作為摻和料加入砂漿對風積沙產生積極影響，使得砂漿變軟。這與CW的細粉塵顆粒有關，細粉塵顆粒填補了風積沙粒之間的空隙，并釋放了裹覆的水，從而改善了稠度。

（二）吸水能力

測試硬化砂漿的吸水性，結果如表6所示。在廢料5%時吸水能力最小。吸水能力減少的主要原因是CW細粒的填充效果。吸水能力增加可能與填充空隙后混合物中自由水量的增加有關。5%CW時的吸水值表示MCW5混合料是最密實的。

通過添加CW來調整風積沙的顆粒級配，吸水能力無法低于基準砂漿MRS0，主要原因是河砂的顆粒級配良好。

（三）力學性質

測試3d、7d、28d和90d齡期力學性能，砂漿試件尺寸為4cm×4cm×16cm，先測試抗彎拉強度，然后在彎拉試驗的兩個斷塊的4cm×4cm部分進行抗壓強度試驗。

表2 材料通過下列篩孔的百分率（%）

表3 材料的物理性質

表4 混合料組成

1.抗壓強度。3d、7d、28d和90d摻加混凝土廢料對抗壓強度的影響，如表7所示。可以看出，隨著混凝土廢棄物摻加率的增加，抗壓強度變化不大，最密實的混合物（MCW5）效果最佳。在3d時，配合比MCW25（9.5MPa）抗壓強度最佳。在7d、28d和90d時，MCW5混合料最佳強度（分別是12.6MPa、17.2MPa和19.5MPa），數值超過風積沙配比MAS0的值，強度分別高53.6%、11.7%和20.4%，但低于基準混合物MRS0的值。結果表明廢棄物可以改善砂漿特性。

2.抗彎拉強度。摻加和不摻加CW的砂漿抗彎拉強度的結果，如表8所示，結果表明，添加混凝土廢棄物使抗彎拉強度顯著降低；在28d齡期，平均強度下降約44%。結果表明，混凝土廢棄物的使用無助于改善抗彎拉強度。此外，廢棄物的加入不符合抗彎拉強度隨著齡期增長的函數關系（強度在28d后降低）。

表5 CW對砂漿稠度的影響

表6 吸水能力隨CW含量變化

表7 不同齡期和CW摻量的抗壓強度（MPa）

表8 不同齡期和CW摻量的抗彎拉強度（MPa）

四、結語

根據試驗結果，本文得出用風積沙和建筑廢料組成的砂漿可以滿足砌筑砂漿M15的要求；破碎混凝土廢料的數量對砂漿的性能有很大影響，然而混凝土廢棄物不能提高抗彎拉強度，不符合強度隨齡期增長的函數關系；對于固定的W/C比，添加混凝土廢料對新拌砂漿的稠度有積極影響；加入混凝土廢棄物作集料，風積沙中摻加5%的破碎混凝土，在砂漿90d時抗壓強度增加約20%。