论再生混凝土配合比的设计

2017-05-26 22:01郭广智程先娜
科技资讯 2017年10期
关键词:配合比设计

郭广智++程先娜

摘 要:再生混凝土实际上就是使用废弃的混凝土加工而成的骨料研制而成的混凝土材料。在第二次世界大战后,再生混凝土就被西方国家研究出来,再生混凝土的研制不仅解决了混凝土废料无处堆放的问题,也提高了资源的利用率、保护了环境、提高了社会经济效益。但是,要想发挥出再生混凝土的作用就必须注重再生混凝土配合比设计,只有保证再生混凝土配合比的准确性,才能保证再生混凝土的质量。

关键词:再生混凝土 配合比 设计

中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)04(a)-0107-02

实验结果显示,再生混凝土具有以下特点:一是密度低,二是吸水率高,三是压碎值大。再生混凝土在配制的过程中需要使用大量的水,但是再生混凝土的抗冻性比较差,不适合在低温环境下使用。设计人员必须结合再生混凝土的特点来配比,保证配比参数的合理性。

1 再生混凝土配合比设计试验

该文主要研究了以下几种再生混凝土:一是C20,二是C30,三是C40。其中,配制C20与C30再生混凝土的水泥为硅酸盐水泥,配制C40再生混凝土的水泥为43.5级水泥,粉煤灰等级为一级,砂石为黄砂,属于中型砂石,再生混凝土配制中所使用的水为自来水,外加剂是减水剂。该次试验所使用的废弃混凝土是某建筑工程上拆卸下来的。在配置C20再生混凝土时,设计人员采用的是比较传统的再生混凝土配合比设计方法,但是在配制C30和C40再生混凝土时,设计人员在原有设计方法的基础上进一步考虑了再生混凝土吸水率的问题,在正常需水量的基础上增加了一定剂量的自来水。在再生混凝土配制完成后,需要养护28 d,28 d后测试再生混凝土的强度。

2 再生混凝土配合比设计试验结果

设计人员使用常规的混凝土配比方法来展开C20再生混凝土的配制试验,此次配制试验的目的是研究分析废弃混凝土材料在加入新混凝土后对混凝土强度和性能的影响,并把配制完成的C20再生混凝土和普通混凝土的性能进行比较。如果混凝土内部其他材料的剂量不变,在混凝土内部添加的废弃混凝土骨料的量越多,混凝土的强度越大,密度变小。在再生混凝土配制完成后,需要养护28 d,28 d后设计人员对再生混凝土的强度再次进行检测,检测结果显示再生混凝土的强度要远远高于普通的混凝土强度,导致这一现象出现的主要原因就是废弃的混凝土骨料具有较强的吸水性,在搅拌的过程中需要添加大量的水,这样就降低了混凝土内水灰的比例,而普通的混凝土对于内部水灰的敏感度非常高,混凝土内部添加的废弃混凝土骨料量越大,水灰比就越低,再生混凝土的强度就会越高。由此可以看出,再生混凝土的配制不能采用传统的设计理念和模式,在配制再生混凝土时设计人员必须考虑到水灰比对再生混凝土强度的影响,不能单一的计算废弃混凝土骨料的添加量,而且还需要结合工程的特点合理做出再生混凝土配合比设计调整。

在配制C40再生混凝土时,设计人员采用了预吸水的设计方法,详细的配制方法就是设计人员先按照配制普通混凝土的方式配制再生混凝土,但是需要在原有用水量的基础上增加自来水的用量。再生混凝土配制时的用水量由以下几个部分组成:一是按照传统混凝土配合比所设计的用水量,二是在计算完再生混凝土吸水率后所增加的用水量。在配制再生混凝土时,向废弃混凝土骨料内添加一定剂量的水后,混凝土的吸水率变化并不大,在40 min后混凝土的吸水率开始增大。对于再生混凝土预水量的计算必须在向再生混凝土内加水10 min后开始,这样的预水量才是准确的。但是,在实际工程施工的过程中,再生混凝土所需要的兩部分水是在同一时间加入的。在配制再生混凝土时,合理计算预水量可以有效解决再生混凝土塌落的问题。除此之外,在配制再生混凝土时,粉煤灰可以取代一定量的水泥、节省材料、降低能源的消耗,也可以改善再生混凝土的性能。

弹性模是衡量再生混凝土性能的关键指标,但是,再生混凝土的弹性模低于普通混凝土,而且再生混凝土中废弃混凝土骨料的量越多,再生混凝土的弹性模就会越低。

3 再生混凝土特性分析

在工程施工过程中,再生混凝土的浇注性能非常好,而且操作比较简单,对施工工艺的要求不高,与普通混凝土施工工艺相同。再生混凝土在养护28 d后就可以达到施工要求,但是再生混凝土的稳定性相对较低,在浇注和泵送再生混凝土的过程中必须十分谨慎,注重细节。虽然再生混凝土的强度略低于普通混凝土,但是再生混凝土中的废弃骨料取代了天然的骨料,节约了能源,降低了工程施工对生态环境的影响。相比于普通的混凝土而言,再生混凝土的收缩性比较大,而且再生混凝土的表面比较粗糙、棱角比较多。除此之外,由于再生混凝土中有部分废弃骨料已经出现硬化现象,导致再生混凝土的孔隙比较大,存在一定的裂纹,在一定程度上提高了再生混凝土的变化率。

再生混凝土的主要材料就是废弃的混凝土骨料,而且种类比较多,这也是导致再生混凝土稳定性较差的原因之一。再生混凝土具有一定的离散性,设计人员和施工人员必须对再生混凝土的质量进行严格把控,否则不仅无法发挥出再生混凝土的作用,还会起到反作用,影响工程的施工质量和施工进度。

实验表明,如果能够回收利用废弃的混凝土,不仅可以解决混凝土资源短缺的问题,还可以保护生态环境,实现可持续发展,再生混凝土具有极强的经济效益。由于再生混凝土的主要材料是废弃的混凝土,质地比较坚硬,如果依靠人工来破碎不仅速度慢,而且再生混凝土的质量也无法保障。对此,施工企业必须引进先进的设备进行废弃混凝土骨料破碎工作,大量生成再生混凝土骨料。但是,也正是因为再生混凝土的材料是废弃的混凝土,在破碎这部分废弃骨料之前必须对骨料进行彻底的清洁,分出等级,这必定会增加再生混凝土生成的成本。相比而言,再生混凝土要比普通混凝土的应用成本高,但是再生混凝土可以在施工现场进行加工,可以节省加工场地,降低工程施工对生态环境的影响。因此,对于再生混凝土应用成本的评估必须结合多方面因素进行考虑。如今,再生混凝土的应用范围不断扩大,再生混凝土的发展前景也是十分广泛的,国家相关部门还需要加大再生混凝土的研究力度,大力推广再生混凝土,真正发挥出再生混凝土在工程施工中的作用,更好地满足人们的居住需求。

4 结语

随着社会的快速发展,建筑行业也得到了迅猛发展。如今,建筑工程数量不断增多,再生混凝土的应用范围也在不断扩大。相比于普通的混凝土而言,再生混凝土可以提高能源的利用率、保护环境、降低工程施工成本。但是,施工企业需要注意的是必须合理设计再生混凝土配合比,再生混凝土的吸水率较高,在搅拌和浇注再生混凝土时必须在原有用水量的基础上增加一定剂量的水,才能提高再生混凝土的强度,避免再生混凝土出现塌陷的情况。但是,再生混凝土的弹性模低于普通混凝土,而且再生混凝土中废弃混凝土骨料的量越多,再生混凝土的弹性模就会越低。如今,再生混凝土的种类比较多,设计人员必须结合再生混凝土的特点合理制定再生混凝土配合比设计方案,保证再生混凝土配合比的合理性。设计人员和施工人员必须对再生混凝土的质量进行严格把控,否则不仅无法发挥出再生混凝土的作用,还会起到反作用。

参考文献

[1] 蒋业浩.再生混凝土抗压强度及配合比设计研究[D].南京航空航天大学,2006.

[2] 杨薇薇.再生混凝土多孔砖的配合比及其物理力学性能的研究[D].郑州大学,2007.

[3] 陈伟伟.再生混凝土粘结性能试验研究[D].哈尔滨工业大学,2007.

[4] 罗冠祥.再生混凝土配合比设计及其强度与龄期关系的试验研究[D].中南林业科技大学,2011.

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