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1 7 2 四川建筑科学研究 S i c h u a n B u i l d i n g S c i e n c e 第 3 6卷第 1 期 2 0 1 0年 2月 不同强化手段对再生骨料混凝土性能的影响 柳春红 ， 张俊杰 ( 黑龙江科技学院， 黑龙江 哈尔滨1 5 0 0 2 7) 摘要： 采用不同强化手段对再生骨料混凝土性能的影响进行了研究， 对各种结果的原因进行了分析， 同时确定了再生粗骨 料的“ 水泥、 粉煤灰” 浆液最佳粉煤灰掺量。 关键词 ： 建筑 垃圾 ； 再生骨料 ； 混凝土 中图分类号 ： T U 5 2 8 2 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 81 9 3 3 ( 2 0 1 0) 0 11 7 2 0 2 1 试验方案 本文中再生骨料混凝土水灰 比为 0 4 ， 水用量 1 6 0 k g m ， 水泥 用量 3 6 0 k g 1T I ， 天然 细骨 料 8 3 9 k g m ， 再生粗骨料 1 0 2 8 k g m 。配制用来 浸泡再 生粗骨料的“ 水泥 、 粉煤灰 ” 浆液时 ， 使用与配制再 生混凝土完全相同的水泥及水灰 比， 粉煤灰的掺人 量分别定 为 配制 再生 骨料 混凝 土 所用 水 泥 量 的 1 0 ， 2 0 ， 3 0 ， 4 0 ， 5 0 ( 表 1 ) ， 采用人工拌和 ， 自然养护。测试抗压强度试件尺寸为 1 5 0 mm1 5 0 mm 1 5 0 mm。 机械强化将粒径为 52 0 m m之间的再生粗骨 表 1 再生骨料混凝土和易性和 2 8 d抗压强度 燮 塑塑 量 坍 落度 ram 4 3 4 9 5 3 5 6 6 2 2 8 d抗压强度 2 6 5 3 1 3 3 3 1 3 0 5 料放入滚筒中滚动 5 mi n ， 让再生粗骨料颗粒之间相 互撞击 、 摩擦 ， 去除掉骨料表面粘附的砂浆 以及骨料 自身已经产生裂纹松动但 尚未脱落的部分 。 “ 水泥、 粉煤灰” 浆液强化再生骨料将粉煤灰与 水泥混和搅拌均匀 ， 再加入拌合水 ， 搅拌成均匀的浆 体之后 ， 再放人再生骨料 ， 浸泡、 晾干。试验的具体 操作步骤如图 1 所示。 I 广 - 再 r 水泥、粉煤灰浆液强化 生 叫 粗 骨 料 再 生 试件成型 、 养 护 卜 l 性 能 测 试卜 _ 数 据 分 析 细 骨 料 图 1 试验操 作步 骤 2 试验结果 2 1 和易性 和 强度 由表 1中的数据可知 ， 随着“ 水泥、 粉煤灰” 浆 液中粉煤灰掺量的增加， 再生骨料混凝土拌合物的 和易性不断的提升。在 “ 水泥、 粉煤灰 ” 浆液 中， 粉 煤灰 的掺量 取 配制再 生 骨料 混凝 土水 泥 用 量 的 3 0 为佳 ， 掺量过多或过少， 都会影响到再生骨料混 凝土的强度。 收稿 日期 ： 2 0 0 8 -0 8 - 2 8 作者简介： 柳春红( 1 9 7 6一 ) ， 女， 黑龙江五常人， 硕士， 讲师， 主要从 事建筑工程管理教学工作。 基金项 目： 黑龙江科技学院青年基金项 目( 0 71 0 ) E ma l l ： z h a n g r u i 9 9 0 1 2 6 c o m 2 2吸水率 、 表观密度、 压碎指标 表 2将未经强化的再生骨料与天然骨料相 比， 其 吸水性提高 了 9 4 4 ， 表观密度下 降了 1 0 ， 压 碎指标提高 了4 5 7 ， 物理性能有了很大的下降。 表2 各项物理性能对比 2 3 抗氯离子渗透性 混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗外部介质入侵 的能力。对于钢筋混凝上来说， 抗渗性能尤为重要， 因为如果混凝土的抗渗能力差， 外界氯离子很容易 柳春红， 等： 不同强化手段对再生骨料混凝土性能的影响 1 7 3 通过混凝 土的宏观、 微观缺陷侵人到混凝土中， 在钢 筋表面附近累积， 使钢筋周围的混凝土 p H值下降， 加速钢筋的锈蚀 ， 对周围的混凝土生成膨胀压力 ， 引 起混凝土的破坏。因此 ， 抗渗性能的好坏 ， 是评价混 凝土耐久性的重要指标之一 。 由表 3可知 ， 未经过强化的再生骨料混凝土 2 8 d氯离子渗 透性 与基 准混 凝 土相 比， 上升 了大 约 8 5 ； 当再生骨料经过强化之后 ， 再生骨料混凝土 的 2 8 d氯离子渗透性都有了明显的下降。 表 3 再 生混凝 土 2 8 d抗氯 离子渗透性 3 原 因分析 3 1 影响和易性和强度的原 因 粉煤灰由大小不等的球状颗粒的玻璃体组成， 表面比较光滑 ， 需要较少的湿润水。部分颗粒较小 的粉煤灰可以进入骨料孔隙以及水泥颗粒之间， 起 到填充作用 ， 取代 了部分 间隙水 ， 这样 ， 就使更多的 水参与到改善混凝 土拌合物的和易性 中来。同时 ， 粉煤灰的掺入也可有效地分散水泥颗粒 ， 避免水泥 聚集成 团， 可以释放更多的浆体来润滑骨料， 改善拌 合物的和易性 。粉煤灰的球状颗粒还可以在较大的 水泥颗粒之间起到一定 的滚珠轴承作用 ， 减小 了水 泥颗粒之间的摩擦力 ， 改善 了拌合物的和易性。 粉煤灰本身对于混凝土具有强化作用 ， 可以提 高混凝土的强度。但是 ， 过量粉煤灰的加入 ， 则有可 能改变混凝土细骨 料 的级配 ， 影 响混凝土 的强 度。 另外 ， 过量粉煤灰的加入也可能使粉煤灰 的球状颗 粒在混凝土骨架材料受力过程 中， 起到一种润滑作 用 ， 影 响混凝土的强度。 3 2影响吸水率、 表观密度、 压碎指标的原因 这是因为再生粗骨料表 面粘附有大量孔隙率较 大的水泥砂浆 ， 引起再生粗骨料 吸水性 的升高和表 观密度 的降低 。另外 ， 再生粗骨料在破碎过程 中形 成 了大量的微裂纹 ， 严重影响了再生粗骨料的强度， 造成了再生粗骨料压碎指标的提高。随着龄期的延 长 ， 经“ 水泥、 粉煤灰” 浆液处理过 的再 生混凝 土强 度提升的幅度越来越明显。 3 3 影响抗氯离子渗透性的原 因 氯离子的渗透一般是沿着骨料与水泥浆界面间 的孔隙和由于混凝土沁水所形成的毛细孔以及混凝 土内部的气泡孔隙等通道进行的。再生骨料本身就 存在一些破碎时没有脱落 的砂浆 ， 所 以， 再生混凝土 本身存在的骨料砂浆界面结合区域要多于基准混 凝土。混凝土的骨料一砂浆结合区域聚集着大量 的 在骨料周 围定 向分 布氢氧化钙晶体 ， 界面结合处存 在的孔隙比较多。另外， 由于再生骨料孔隙率高， 水 泥在界面处水化生成的水化硅酸钙胶体容易向再生 骨料 内部的孔隙中渗透在界面结合 区域形成新的孔 隙， 严重降低了混凝土的抗氯离子渗透性能。 机械强化部分去除了再生粗骨料表面的砂浆 ， 减少了再生骨料混凝土内部的骨料一砂浆结合面的 数量 ， 同时， 也降低 了再生粗骨料 的孔隙率， 提升了 混凝土的抗氯离子渗透性能。 粉煤灰可以和氢氧化钙发生反应 ， 使得骨料一 砂浆结合处的氢氧化钙数量大大减小 ， 甚至可以完 全消耗掉界面处存在 的氢氧化钙 ， 取而代之的是其 化学发应的生成物水化硅酸钙胶体。这些不断 生成的水化硅酸钙胶体不但可以使界面处的孔结构 细化 ， 同时， 还可以阻断混凝土基体里面可能形成的 渗透孔道 ， 从整体上降低了再生混凝土的孔隙率 ， 提 高了其抗氯离子渗透能力 。 4 结论 综合以上数据和分析 ， 经过强化后 的再生骨料 混凝土和易性 、 力学性能抗 氯离子渗透性都有了明 显的提升。在 “ 水泥、 粉煤灰 ” 浆液强化试 验中， 粉 煤灰 的掺量定为配制再生骨料混凝土所用水泥量 的 3 0 。经过强化 后 的再生粗 骨料与未经强化 前相 比， 其各方面性能都有了明显地改善 ， 原 因如下： 粉 煤灰颗粒可以进入再生粗骨料表 面的孔 隙中， 降低 了再生粗骨料的孔 隙率 ， 从而降低了再 生粗骨料的 吸水率 ， 提高了再生粗骨料的表观密度 。另外 ， 粉煤 灰成分里面含有大量的二氧化硅和三氧化二铝 ， 可 以和再生粗骨料表面 以及水泥水化反应里 面生成的 氢氧化钙发生反应 ， 生成水化硅酸钙胶体 ， 进一步填 充 了再生粗骨料表面的孔 隙， 并修补 了再生粗骨料 表面存在的微裂纹 ， 提升了再生粗骨料的强度。 与基准混凝土相 比， 经过强化后 的再生混凝土 具有高抗压强度、 低弹性模量的特性 ， 这有助于提高 混凝土的极限拉伸变形能力 ， 提高混凝土的抗裂性 能 ， 用建筑垃圾制备再生骨料混凝土 ， 在技术上是可 行的。 参 考 文 献： 1 林志伟 基于综合 利用建 筑垃圾再生骨 料混 凝土 的研究 D 昆明 ： 昆明理工大学 ， 2 0 0 7 2 杜婷 ， 李 惠强 ， 等 再生 骨料 混凝 土 的抗 氯离子 渗透性试 验 研究 J 武汉理工大学学报 ， 2 0 0 6 3 潘智生， 寇世聪 建筑废物可持续循环利用的新技术 J 武汉 理工大学学报 ， 2 0 0 7 4 黄世谋 ， 何廷树， 李 国新 建筑废料的再生利用研究 J 混凝 土 ， 2 0 0 6， ( 5 )