再生大骨料自密实混凝土性能检测分析

高利珍

（山西盛世兴工程技术检测咨询有限公司，山西太原 030100）

0 引言

社会的快速发展，推动公路事业的建设进程，促使其规模不断扩大，从而增加水泥混凝土的需求，同时由于养护工程也在不断增长，将产生大量的废弃混凝土材料，在此情况下，将对环境产生严重污染。再生大骨料自密实混凝土具有很好的粘结性和强度，它是一种新型堆积体混凝土材料。路面的强度会高于废弃混凝土的强度，由于再生骨料自密实混凝土水灰比例较低，因此可以提升其粘接性，从这可以表明，再生大骨料强度高，则粘结性就会越好，表面就会变得很粗糙。本文重点研究再生大骨料自密实混凝土的宏观与微观之间的联系，探究宏观力学性能与微观粘结性之间的实验结果。

1 再生大骨料自密实混凝土研究概述

1.1 再生大骨料自密实混凝土研究状况

堆石混凝土是研究再生大骨料自密实混凝土的主要材料基础，利用SCC 的大流动、抗离析性浇筑大块石堆积体，通过此项研究还提出来关于堆石混凝土的建筑施工技术，并申请国家专利。经过多年研究及创新，堆石混凝土的各种性能都得到大幅提升，大量实验证明其施工的可能性，虽然再生大骨料的起步相对较晚，但是有堆石混凝土研究方面的相关数据支撑，推动其研究得到更快的进展，国内有关学者和机构已经开始对SCC 与再生大骨料自密实混凝土的关系进行了初步探索研究，未来将有亮眼的结果出现在大众视野。

1.2 研究内容分析

学术上，BRAFc 是再生大骨料自密实混凝土的简称，S 废弃混凝土堆积体填充为SCC。再生大骨料自密实混凝土中填充废弃混凝土堆积体的强度经过调节，用三种不同强度的自密实混凝土（S35、S26、S51）与同一强度的废弃混凝土进行搭配结合，等待自密实混凝土发生硬化之后，通过回弹和取芯的方式测量强度，分析两者关联，并将自密实混凝土强度与填充废弃混凝土堆积体的强度进行对比，得到三者之间的关系。然后再分析大骨料自密实混凝土的破坏机理，观察破坏形式，确定强度的影响因素是由于内部被破坏的薄弱层是否为废弃混凝土与SCC 的粘结面。

着重分析废弃混凝土与SCC 粘结性能，可以在SCC 中添加膨胀剂进行对比分析。设计三种不同强度的自密实混凝土（S35、S26、S51）与同一强度的废弃混凝土进行搭配，其中废弃混凝土的表面特征各不相同，通过对比两者之间的劈裂抗拉强度来验证SCC 与废弃混凝土的粘结性的差异，用此法来验证增加废弃混凝土的粘结性是否与SCC 添加膨胀剂有关。

在大体积混凝土方面再生大骨料自密实混凝土用途较为广泛，通常来说，水工建筑物种大体积混凝土的应用较多，如重力坝、挡土墙等，虽然大多数都是在强度为C15～C3 的混凝土当中使用，但对于抗渗透性的要求很高。可以在实验中选取SCC 强度等级为C35 的灌入废弃混凝土堆积体重，并在其中一块SCC 中添加膨胀剂，从而对比两组实验土块的强度和抗渗透性，通过此种实验对再生大骨料自密实混凝土进行研究可以验证水工混凝土的可行性，且还能分析膨胀剂对再生大骨料自密实混凝土的渗透影响和整体强度。

1.3 再生大骨自密实混凝土特点

自密实混凝土具有流动性强、填充性好、稳定、不用搅拌等优点，利用自身重力即可达到密实状态，是一种高性能的混凝土。

（1）自密实混凝土在施工方面，操作简单，容易上手。

（2）能够解决施工过程中搅拌方面的大量问题。

（3）提升工人浇灌速度，节约大量工人的使用，减少建设工期。

（4）掺合料使用率较高，工业废料利用率提升，有效减少环境污染降低造价成本。

（5）SCC 硬化后仍然可以抵抗外部环境的侵蚀。

基于自密实混凝土的以上优质特点，大多应用领域为大体积混凝土工程、较复杂特殊的混凝土工程及需要结构加工的工程中，自密实混凝土由于水胶低、浆骨高，从而会导致混凝土内部粉体和浆体占比偏高，致使混凝体提前收缩，会产生混凝土开裂现象，这样会直接影响建筑物的美观性，严重危及建筑物的安全。

2 再生大骨料自密实混凝土的实验分析

2.1 再生大骨料自密实混凝土作用原理分析

再生大骨料作为一种新型混凝土材料，其主要的技术原理就是自密实堆石混凝土与再生混凝土在其自身物理原因的基础上进行技术结合。其施工工艺的顺序相对较为简单，再生大骨料入仓后将其进行自密实混凝土浇筑即可完成工序流程。通过一段时间的融合，即形成真正的再生大骨料自密实混凝土。

2.2 再生大骨料自密实混凝土实验

（1）准备材料：水泥、粉级煤灰、普通河砂、碎石、减水剂PC3外加剂、膨胀剂、废弃混凝土块。其中废弃混凝土块的厚度均为300mm。

（2）试验材料选取。为了符合工程试验标准与对比实验结果。在自密实混凝土的选择上，以较低等级来进行实验组数据对比。由于等级较低的混凝土不仅粉体系数相对较高，且含砂率也较高，导致其耐缩性能较低，易出现裂缝。因此，对照实验设计相对简答，对照组A 中不添加膨胀剂；而对照组B 中加入膨胀剂。

（3）实验流程。①选择破碎路面，范围在140～350mm 之间；②对路面进行清理，保证路面无杂物及碎石块；③首先对自密实混凝土进行前期的生产；如混凝土的搅拌和运输至试验路面。然后将自密实混凝土进行路面浇筑；④对混凝土路面进行处理，平整和压实，达到路面施工标准；⑤划分不同区域，将不同材料与自密实混凝土相结合，对A、B 对照组进行浇筑配比材料；⑥等到混凝土初步凝固以后，方可进行人工抹面处理。

2.3 再生大骨料自密实混凝土性能检测及结果分析

2.3.1 混凝土强度实验检测

在压强为47.5 时进行自密实混凝土强度试验检测，测试抗压强度的承受大小。在对比两种养护时间为5d、12d 和22d 的配比自密实混凝土时，无添加膨胀剂的A 组土块所承受的压力分别为38.2MPa、48.3MPa、52.5MPa，；添加膨胀剂的B 组土块受压强度为33.5MPa、37.1MPa 和46.8MPa；从两组对比试验数据来看，A 组土块受压强度高于B 组土块受压强度。

另外，通过对比实验数据观察检测两种不同浇筑路面混凝土承压强度。当养护时间分别为5d、16d、25d 和86d 时，A 组混凝土土块承压的结果分别为46.6MPa、47.9MPa 和50.87MPa、52.6MPa；当养护时间与A 组养护时间一致时，B 组混凝土土块承压结果为46.52MPa、42.26MPa 和49.26MPa、51.63MPa。从两组对比时间组短承压检测结果分析，时间较长时，混凝土块短承压能力较强。

通过对不同混凝土土块强度进行试验分析，发现，混凝土承压能力与自密实混凝土的黏结性有直接关系。随着时间的增长，自密实混凝土的强度在短时间内可以超过路面混凝土强度。自密实混凝土的强度比废弃混凝土大骨料强度和路面混凝土的强度都要高。

再次，在对密实混凝土短效果测试中，进行膨胀剂与承压强度之间的试验测试。在掺6%膨胀剂的情况下，其强度与不掺膨胀剂的混凝土承压力要强。在养护时间为7～28d 内进行膨胀剂试验数据对比，发现与未掺膨胀剂短混凝土块承压相比，承压值低12.9%～30.6%左右。通过对比试验，发现掺加膨胀剂可以增强混凝土路面抗压强度。以此，在工程的再生骨料自密实混凝土应用中具有强大的推广价值。

2.3.2 混凝土粘结性检测

在对混凝土土块进行粘结性检测试验时，可以看出在部分混凝土的空隙中一些水泥砂浆渗入进来，会产生裂纹等破坏混凝土粘性的作用。但在大骨料堆积体之中，自密实混凝土分布均匀，就算有水泥砂浆等杂物渗进来，也对混凝土短粘性造成太大影响，砂浆、骨料未出现相互分离现象，由此可见再生大骨料在自密实混凝土之中起到良好的填充作用。

另外，对混凝土粘结面进行对比检测。并没有看到自密实混凝土和废弃混凝土界面之间出现粘结破坏的现象。在混凝土断面遭到剪切等严重破坏时，混凝土粘结性也被破坏，毛石恢复原来状态。但在自密实混凝土与再生大骨料进行粘结性试验检测时，毛石和自密实混凝土之间粘结能力有所降低，但是还存在粘结性能。所以，在对混凝土短粘结性实验中，利用再生大骨料与混凝土技术结合，有利于其粘结增强。

3 结语

综合来看，再生大骨料自密实混凝土是一门新型技术，目前国家有关机构的研究尚处起步阶段，进行的常规实验也只能解决一部分现实中出现的问题，无论是宏观力学性能或微观粘结性方面的验证。虽然这种材料可以用于现代的建筑施工之中，但国家没有相关技术标准，无法进行大规模普及，希望未来的发展中，有关机构能够尽快制定相关技术标准和规范的内容编写。