粉煤灰取代率再生碎砖混凝土抗压强度的影响

文/秦江华 广西柳州市银星建筑设计有限公司 广西柳州 545000

近年来，城市建设发展非常快，高楼迭起，日新月异，导致建筑垃圾的排放量不断增加，如果处理这些建筑垃圾，不仅费用巨大，而且还会破坏我们耕种的地方，对环境造成伤害。那么如果建筑垃圾能够回收利用，这样不仅能够减少资源的开采消耗，还可以减缓天然骨料的需求，再者对环境的污染也会减少的。如此一来，建筑垃圾的再利用必将产生良好的经济效益、社会效益以及生态效益。再生混凝土的推广应用不但可减少城市建筑垃圾随意堆放，还能解决天然骨料储量不足的现状，具有重要的现实意义[1]。左奇丽[2]等人通过对粉煤灰和再生骨料掺量条件下再生混凝土的抗压强度、抗拉强度以及坍落度进行测试，得出适量的粉煤灰添加有助于提高再生混凝土的抗压力学性能，粉煤灰掺量取24%最为理想；而再生骨料掺量越大，粉煤灰再生混凝土的抗压强度就越低，两者近似呈指数衰减关系。左杨[3]通过试验得出粉煤灰掺入能提升再生混凝土养护后期的抗压强度，随着养护龄期的增长，再生骨料在粉煤灰的效应作用下产生胶凝物质，可较好改善混凝土的和易性与密实性，故再生混凝土养护后期抗压强度得到提高，随着粉煤灰掺量增加，不同养护龄期混凝土的抗折强度均呈先增后减变化趋势。安新正[4]等人通过试验得出在砖粒在再生粗骨料中的掺量为30%的条件下，当粉煤灰取代率不超过15%时，再生混凝土的抗压强度和抗冻性均会随着粉煤灰取代率的增加而逐渐提高，并且在粉煤灰取代率为15%时达到最优，而当粉煤灰取代率超过15%时，再生混凝土的抗压强度和抗冻性均会随粉煤灰取代率的增加而逐渐减小。

1、试验

1.1 再生碎砖混凝土材料介绍

1）水泥：42.5普通硅酸盐水泥；表观密度3100 ；

2）粉煤灰：Ⅱ级粉煤灰，表观密度2800 ；

3）再生粗骨料：来源于废弃的普通粘土砖，经颚式破碎机破碎、筛分后得到碎砖块，粒径5～25mm，表观密度为2266 ；

4）细骨料：普通河砂，中砂，表观密度为2630 ；

5）水：自来水。

1.2 试验概况

按照目标强度是10Mpa等级的混凝土（该强度再生碎砖混凝土以下简写成RC10）分别制作了4组试块，每组3个立方体试块（150mm×150mm×150mm）和3个棱柱体试块（150mm×150mm×300mm），其配合比及28d抗压强度详见表1。

按照文献[5]的试验方法在万能压力机上对试块进行加压试验，如图1.

图1 立方体试块受压试验

1.3 试验数据分析

由于再生碎砖粗骨料的吸水性强，在拌制混凝土的过程中需要加入大量的附加水，这将导致再生碎砖混凝土的流动性过大，而加入粉煤灰之后能够增强其黏聚性和可塑性，保证塌落度满足施工要求[6]，在实际试验中，掺入粉煤灰的组别的和易性明显优于未掺粉煤灰的组别。同时，在再生混凝土中掺入粉煤灰，还可以降低水泥的用量，能够降低再生混凝土的成本。

本文采用等量取代的方式选取粉煤灰取代率分别为10%、20%和30%，其抗压强度结果见表1，随着粉煤灰取代率的增加，再生碎砖混凝土的28d抗压强度逐渐降低，A-1、A-2和A-3三组的抗压强度分别A-0组（13.9Mpa）分别降低了11%、19%和29%，如图2所示。可见，掺入粉煤灰可以减少水泥的用量，改善和易性，降低生产成本和减少环境污染，但也降低再生碎砖混凝土的强度，且影响较大。

表1 再生碎砖混凝土配合比(kg/m3)及抗压强度

图2 抗压强度下降率与粉煤灰取代率的关系

结语：

通过试验得出以下结论：

1）普通混凝土中的天然粗骨料的强度通常高于再生混凝土的强度，对于再生碎砖混凝土，其碎砖粗骨料的强度一般很低，因此粗骨料的强度是影响再生混凝土强度的关键因素之一，碎砖粗骨料不适合用于配制较高强度的再生混凝土（C20等级以上）。

2）掺入粉煤灰可以减少水泥的用量，改善和易性，降低生产成本和减少环境污染，但也降低再生碎砖混凝土的强度，且影响较大。