C30混杂再生骨料自密实再生混凝土配合比设计

梁家纶 贾艳东

(辽宁工业大学土木建筑工程学院，辽宁 锦州 121001)

0 引言

自密实混凝土(SCC)是指利用自身重力，使骨料完全填充模板的混凝土，即使结构复杂也可以无须振捣就可完全填充，并且具有出色的骨料流动性[1]。再生混凝土是指拆除废旧建筑物后，将剩余的混凝土进行粉碎和筛分而形成的再生骨料，来代替天然骨料而制成的混凝土[2]。在我国现有建筑物中，红砖是主要的建筑材料之一，这导致拆除建筑废料时破碎的红砖占很大比例。这些碎红砖混在废弃混凝土中，在分选的过程中很难与废弃混凝土块分离，导致一定比例的碎红砖不可避免地混入生产出的再生粗骨料中[3]。对含有红砖的混杂再生骨料的特点和自密实混凝土的配制方法，对混杂骨料自密实再生混凝土进行了配合比设计和相关力学性能研究。

1 试验原材料性能

1)水泥：使用密度为3.1 g/cm3的渤海牌普通硅酸盐42.5级水泥。

2)砂：普通河沙。

3)再生粗骨料：骨料直径为5 mm～20 mm。根据JGJ 52—2006标准普通混凝土用砂、石质量检验方法标准[4]检测得，堆积密度1 051 kg/m3，吸水率11.5%，含泥量2.6%。

4)减水剂：采用山东省莱阳市宏祥建筑外加剂厂生产的聚羧酸高效减水剂，减水率25%以上。

2 配合比设计方案

迄今为止，我国尚未对自密实混凝土配合比的设计方案采用统一的设计方法，国内学者提出的配合比设计方法主要有：固定砂石体积法、全计算法、改进的全计算法、参数设计法、骨料比表面积法等[5]。

应用改进的全计算法[6]，根据CCES 02—2004自密实混凝土设计与施工指南[7]和JGJ T283—2012自密实混凝土应用技术规程[8]，对C30混杂再生骨料自密实再生混凝土进行配合比设计。

在整个实验过程中，粉煤灰的使用量固定为外加剂体积的30%[9]，混杂骨料完全取代天然骨料进行配合比设计。试验所用配合比见表1。C30含砖混骨料自密实再生混凝土参数值见表2。

表1 C30含砖混杂骨料自密实再生混凝土配合比及编号

表2 C30含砖混杂骨料自密实再生混凝土参数值

由于含砖的混杂再生粗骨料吸水率较大对水胶比会产生影响，因此将用于制备混凝土的混杂骨料在水中浸泡24 h，然后晾至饱和干燥[10]。

3 试验结果

3.1 新拌混凝土的工作性能

根据CCES 02—2004自密实混凝土设计与施工指南[7]中的方法，对上述几组混杂再生骨料自密实再生混凝土的新拌混凝土的坍落度扩展度进行测试，坍落度扩展度试验如图1所示，坍落度试验如图2所示，结果如表3所示。

表3 新拌混凝土的工作性能

从表3中可知,坍落度在250 mm以上，坍落度扩展度在550 mm以上的有序号为S3，S6和S7组。当浆体体积约为0.385 m3/m3，砂率大于51.6%时，搅拌过程中的混凝土具有良好的流动性，同时没有发生泌水现象。

3.2 立方体抗压强度

每组制作三个150×150×150的立方体块，将制作好的立方体块养护28 d后，按照规范GB/T 50081—2002普通混凝土力学性能试验[11]进行测试。测试如图3所示，结果如表4所示。砂率与28 d立方体抗压强度的关系如图4所示。

表4 C30混杂骨料自密实再生混凝土立方体抗压强度MPa

从表4中可看出，混杂骨料自密实混凝土28 d的抗压强度最大值为36.8 MPa，最小值29.8 MPa，除S4组，其他组抗压强度基本符合C30要求。从图4中可看出，从S1组到S8组，每组的砂率依次增加，当砂率介于50%～55%之间时，除S4组外，立方体抗压强度的最大值仅仅比最小值高4.3%，差值为1.6 MPa。可以得出，砂率在50%～55%时，砂率对C30混杂骨料自密实再生混凝土立方体抗压强度影响不大。

4 结论

对采用含砖的混杂骨料制作的自密实再生混凝土进行了配合比设计，并测定新拌混凝土工作性能和28 d立方体抗压强度，得出以下结论：

1)C30混杂骨料自密实再生混凝土的砂率在51.6%～54.7%之间，浆体体积在0.377 m3/m3～0.4 m3/m3之间时，坍落度达到235 mm～260 mm，坍落度扩展度在572 mm～625 mm的范围内，混凝土在搅拌过程中具有良好的流动性，几乎没有泌水。2)C30混杂骨料自密实再生混凝土(S4组除外)的立方体抗压强度在31.2 MPa～36.8 MPa之间，基本满足C30混凝土的强度要求，表明可以采用红砖的混杂骨料制作出具有良好工作性能和强度符合要求的自密实混凝土。3)当砂率介于50%～55%之间时，砂率对C30自密实混凝土的立方体抗压强度影响不大。