再生集料的掺量对混凝土强度的影响

王 戈涂荣燚

(1重庆交通大学 材料科学与工程学院， 重庆 400074； 2重庆交通大学 土木工程学院， 重庆 400074)

再生集料的掺量对混凝土强度的影响

王 戈1涂荣燚2

(1重庆交通大学 材料科学与工程学院， 重庆 400074； 2重庆交通大学 土木工程学院， 重庆 400074)

通过对建筑垃圾中的废混凝土等材料破碎以后做成再生集料加以利用，并进行技术性能测试，从而探究城市建筑垃圾再生集料再利用的可行性，然后通过改变再生集料掺量研究其抗压强度，以寻找一个最佳掺量。实验结果表明集料实验的各项指标符合规范GBT 25177-2010要求，可以进行使用，但再生集料制作的砌块承载力会降低，抗压强度不如天然集料。

城市建筑垃圾；再生集料；性能试验

引言

建筑垃圾中产生的废混凝土、砖石砌块、砂浆等再利用率极低，主要的处理途径是异地堆放，对土地资源和环境带来了严重的负面影响[1]。 传统的对废弃混凝土的利用方式为再生集料生产再生混凝土，美国、日本和欧洲等发达国家研究较早，已有成功应用于刚性路面和建筑结构物的例子。近年来，国内一些专家学者也在这方面进行了一些基础研究[2]。重庆大学万朝均等利用废弃混凝土作为原料烧制水泥[3]是对废弃混凝土应用方向的突破。另有将再生集料与石灰、粉煤灰及天然集料按照一定的配合比做成再生二灰土，作为路基材料中改善土质的方法，实验研究表明将再生集料掺量在30%～70%之间有利于再生二灰土强度的增长[4]。

本文通过对建筑垃圾中的废混凝土等无机块体材料再加工，并根据加工成的集料和粉料的技术性能进行测试，并通过改变再生集料掺量研究其抗压强度，研究不同取代率下再生集料对混凝土强度的影响，以得出一个最佳掺量。

1 .再生集料试验

1.1 再生集料制备

目前再生集料的加工方法是将废弃混凝土通过破碎、筛分和除杂三个步骤得到满足质量要求的再生集料[5]。首先对建筑垃圾进行破碎处理，获得再生集料，但废弃混凝土块中存在着钢筋、玻璃、建筑石膏等各种杂质，所以必须将这些杂质除去。然后将再生集料按照粒径大小区分。下面是一般再生骨料生产工艺流程示意图：

图1.1 再生骨料生产工艺流程示意图

1.2 再生集料性能试验

对再生粗细集料分别进行物理性能实验。其测试结果要符合《GBT 25177-2010混凝土用再生粗骨料》中的规定。

表1.1 再生集料物理性能测试结果

根据规范的要求，再生集料的各项指标应符合下表规定

表1.2 再生集料评定指标

经试验评定该集料符合规范规定的Ⅲ类集料要求，可以使用。

2 .再生集料砌块性能测试

2.1 砌块配合比设计

（1）设计指标：

混凝土强度设计为C30，坍落度在10mm～30mm，单位用水量为175kg/m3,，水灰比设计为0.4。混凝土密度由经验确定大概为2400kg/m³。

（2）配合比确定：

为了表明再生集料对砌块强度的影响，试验中改变再生集料的用量，并用同等粒径的天然集料代替混合成混合集料作为砌块混凝土的集料使用，拌和成型养护后测定不同比例再生集料比例下强度值。不同再生集料比例下的配合比计算和上述一致，下面仅列出调整后的配合比：

表2.1 不同取代率下混凝土配合比

混凝土砌块强度测试实验3个一组，规格为100×100×100mm的立方体，而且砌块的养护要求较高，需要恒温恒湿养护室。

2.2 砌块抗压强度试验

抗压强度测试结果如下表所示：

表2.2 再生集料抗压强度测试结果

通过实验数据可以看出再生集料的用量多少直接影响砌块的抗压强度。当砌块中的集料全部为再生集料时，可以看到，此时砌块的抗压力值最小。而随着再生集料的用量的减少，天然集料用量增加，砌块的抗压力值不断增加。由此可以知道，再生集料制作的砌块承载力会降低，其抗压强度不如天然集料。

3 .结论及建议

根据测试结果，可以看出集料实验的各项指标符合规范GBT 25177-2010要求，但再生集料制作的砌块承载力会降低，抗压强度不如天然集料，因此应该通过选择和严格控制再生集料的掺量，使砌块在满足混凝土的设计要求的前提条件下，最大限度掺加再生集料，或者通过调整水胶比等方法提高混凝土的强度。

另外砌块为墙体材料，主要用于建筑墙体，其放射性和人们的生活健康息息相关。针对砌块的放射性应做进一步的测试和研究，其中砌块的放射性应满足《GB6566-2010建筑材料放射性核素限量》的技术指标要求。而且再生集料是用破碎后的废弃混凝土以及砖块生产的，其中的成分不具有统一性，本身性能不具有稳定性，不能达到统一的标准，具有很大的分散性。应在同样的再生集料取代率下，进行多组砌块强度试验，研究其测试值的波动性，并针对不同组分的再生集料制作的砌块进行相关研究。

[1]刘玉红．再生混凝土在路基工程中的应用研究．资源与人居环境[J]．2010.10:46-47.

[2]邢振贤，周曰农．再生混凝土的基本性能研究[J]．华北水利水电学院学报，1998.2:30—32．

[3]万朝均，李腾，陈旭，邓天明，张廷雷，范菁菁．废弃混凝土再生水泥熟料的配制和性能[J]，土木建筑与环境工程，2012.4:66-68.

[4]刘建刚．建筑垃圾在道路基层中的再生应用[J]．中国高新技术企业．2012.04．

[5]孙跃东，肖建庄．再生混凝土骨料[J]．混凝土．2004.06：33-36.

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