【水泥人網】 摘要: 再生混凝土性能研究和開發應用已日益受到關注。通過強度和耐久性能試驗, 對比不同水灰比條件下普通混凝土和再生混凝土的性能差異, 研究再生混凝土應用于水利工程的主要性能及其影響因素, 從而提出需解決的實際問題和措施。

關鍵詞: 再生混凝土; 強度; 耐久性; 水利工程

中圖分類號: TV41 ; TV431 文獻標識碼: A 文章編號: 1008-701X (2010) 01-0024-03

Main Properties of Recycled Concrete Applied to Hydraulic Projects
XU Wei FANG Rong

Abstract : The research on and application of recycled concrete has attracted increasing attention in recent years. In strength and durability tests , by comparing the respective performance of regular concrete and recycled concrete with different water-plaster ratios , the paper studies the main properties and affecting factors of recycled concrete for hydraulic projects so as to discover possible problems and offer corresponding solutions.

Key words : recycled concrete ; strength ; durability ; hydraulic projects

1 問題的提出

目前, 全世界混凝土的年產量約28 億m3 , 我國的混凝土年產量達到13 億～14 億m3 , 約占世界總量的45 %。據測算, 我國每年解體舊混凝土的發生量約在4 000 萬t 以上, 它的產生與處理已經對環境造成了很大的負荷。混凝土生產過程中骨料一般占混凝土總量的75 % , 將廢棄混凝土進行資源化利用, 已成為材料科學中的一個重要課題。

在水利工程中, 混凝土用量較大, 若能有效處理和利用廢棄混凝土, 加工成再生骨料進而配制成再生混凝土,使它成為循環性可利用再生資源, 既能減輕廢棄混凝土對環境的污染, 又能減小大量開采天然骨料對生態環境的影響, 符合生態可持續發展的要求, 具有明顯的社會、經濟和環境效益。本文主要從分析再生混凝土的強度和耐久性能的角度, 研究該材料在水利工程中應用的可行性和適應性。

2 試驗設計

2．1 試驗材料

水泥為32.5R 海螺牌普通硅酸鹽水泥, 其表觀密度為3 100 kgPm3 。砂為普通黃砂, 細度模數為2.75。天然粗骨料為連續級配的碎石, 最大粒徑為31.5 mm。再生骨料由某路面廢棄混凝土破碎加工而成, 該廢棄混凝土的技術資料不詳。水為普通自來水。粗骨料的基本性能見表1。

由表1 可見, 與天然粗骨料相比, 再生骨料的密度低、吸水率高、壓碎指標大, 表明再生骨料孔隙率高, 強度低,其主要原因是由于其表面附著有大量水泥砂漿。

2．2 混凝土配合比

混凝土共分8 組, 其中4 組編號為NC 的是普通混凝土, 其余4 組編號為RC 的是再生混凝土, 再生骨料取代率取100 %。采用C20、C30 不同的強度等級, 經過多次的試配, 在滿足混凝土和易性的基礎上確定了再生混凝土和普通混凝土的配合比(見表2) 。

2．3 試件的澆注與養護

所有混凝土攪拌設備為一容量為50 L的攪拌機。投料順序為首先加入黃砂和水泥, 再加入粗骨料, 最后加入水,攪拌3～5 min 后測其坍落度。坍落度試驗完畢后將混凝土拌和物注入鋼模, 24 h 后拆模, 立即放入養護室, 在標準條件下養護28 d 后取出進行試驗。所有試件均為一批澆注完成。

2．4 試驗方法

混凝土立方體抗壓強度、劈裂抗拉強度及耐久性能試驗均按照《水工混凝土試驗規程》(SL 352 —2006) 進行[1] 。

3 試驗結果與分析

3．1 混凝土的強度

從混凝土強度試驗結果(見表3) 中可以看出, 再生粗骨料對混凝土立方體抗壓強度起著較大影響, 對于混凝土的28 d 強度, 同一水灰比的再生混凝土的抗壓強度比普通混凝土低5 %～20 %。這與國內外許多研究結論相符。

混凝土抗壓強度降低的原因主要是: ①由于再生粗骨料與新舊砂漿之間存在的粘結較為薄弱; ②再生骨料吸水率大, 再生混凝土本身的用水量有所增加; ③由于再生粗骨料孔隙率高, 在承受軸向應力時, 容易形成應力集中;④再生粗骨料的強度較低, 表現在壓碎值較大; ⑤由于初始損傷和2 次破壞損傷使得再生粗骨料內部存在大量微裂縫。