再生粗骨料对混凝土坍落度和抗压强度的影响.pdf

1 2 低温建筑技术 2 0 1 0年第 4期( 总第 1 4 2 期 ) 再生粗 骨料对 混凝土坍落度和抗压强度的影 响 李家和 ， 徐得阳。 ( 1 哈尔滨工业大学土木工程学院。 哈尔滨1 ,5 0 0 0 1 ； 2 绿色建筑材料国家重点实验室 北京1 0 0 0 4 ； 3 国家住房和城 乡建设部科技发展促进中心 北京1 0 0 8 5 3 ) 【 摘 要】 简述了哈尔滨市城市建筑垃圾的产生量和利用度， 研究粗骨料的主要指标； 采用再生粗骨料 2 0 、 3 0 、 5 o 、 7 0 、 1 0 0 等质量代替天然碎石骨料配制了 C 3 0 混凝土， 研究了再生粗骨料对混凝土工作性和抗 压强度的影响。研究结果表明： 在水胶比相同时， 混凝土坍落度下降， 2 8 d 强度降低； 若要保持混凝土坍落度基本 相同， 需采用增加用水量或增大减水剂的方式进行调整。 【 关键词】 再生混凝土； 再生粗骨料； 坍落度 ； 抗压强度 【 中图分类号】 T U 5 2 8 0 【 文献标识码】 A 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 0 ) 0 4 0 0 1 2 0 3 J D Y ON T 姗 唧 胁 oF RD舢AGGR EGA 1 1 E S oN T腿 S LU M口 E ， AN D C0 I e S S E S I 1 口 G T H 0lF C0NC RE TE U J i a h e ， X U D e y a n g 3 ( 1 S c h o o l o f C i v i l E n g e e r i n g ， H a r b i n I n s ti t u t e o f T e c h n o l o g y ， H a r b i n 1 5 0 0 0 1 ， C h i n a ； 2 S t a t e K e y L a b o rat o r y o f G r e e n B u i l d i n g Ma t e ri a l s ， B e i j i ng 1 0 0 0 2 4 ，C h i n a ； 3 T h e D e v e l o p m e n t a n d P r o mo t i o n C e n t r e f o r Sci e n c e T ech n o l o gy t h e Mi n i s t r y o f H o u s i ng and U r b a n - R u r a l C o n s t r u c t i o n of P R C h i n a ，B e i j i ng 1 0 0 8 5 3 ，C h i n a ) Abs t r a c t ： Ge n e r a t i o n o f c o n s t r u c t i o n wa s t e s i n Ha r bin an d t he ma i n p e r f o r ma n c e s o f the r e c y c l e d c o a r s e a g g reg e t e s ma d e f r o m t h e w a s t e c o n c r e t e a l e s u mma r i z e d in thi s p a p e r T h e i n fl u e n c es o f t h e r e c y c l ed c o a I s e a g g r e g a t e s o n the s l u mp an d c o mp r e s s i v e s t r e n g t h o f c o n c r e t e h a v e a l s o b e e n c a r ried o u t h e r eAr M n a t u r a l a g g r e g a t es rep l a c ed b y diff e r e n t c o n t e n t s o f r e c y c l e d e o a r a g g r e g a t e s s u c h as 2 0 ， 3 0 ， 5 0 ， 7 0 and 1 0 0 a r e u s ed i n C 3 0 con c r e t e T h e r e s e a r c h r e s u l ts s h o w t h a t the c o mp r e s s i v e s t n g t h d ecr e a s e s w i th the s l um p d ecr e a s i ng u n d e r the$ a l T le w a t e r - c e m e n t r a t i o Wh i l e w e n e e d t o i n c r e a s e the c o n t e n t of w a t e r o r w a t e r r e d u c i ng a g e n t t o ma i n t a i n the s a l n e s l u mp Ke y wo r d s ： r e c y c l e d c o n c r e t e；r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t es ；s l u mp； c om p r e s s i v e s t r e n g t h 关于城市建筑垃圾的研究和应用， 国内开展了较 多研究 卜 ， 研究的重点主要集中在再生骨料的制作、 再生混凝土力学性能、 耐久性等方面， 青岛理工大学 李秋义 教授 在再 生骨 料颗 粒整形 技术 及混 凝 土配制 技术上取得重 大突破 6 - 9 J 。 本 文采用破碎加研磨 的方法制 备 了再 生粗骨料 ， 对再生粗骨 料与 天然碎 石 骨料性 能 指标进 行 了对 比 研究 ， 采用再生粗骨料配制了1 2 3 0 混凝土， 研究了不同 再生粗骨料不同取代率( 再生粗骨料与天然粗骨料质 量比百分数) 对混凝土坍落度、 2 8 d 抗压强度的影响， 同时研究 了坍落度相同时， 水胶比的变化等， 本文的 目的在于使哈尔滨市的建筑垃圾资源化， 走环境友 好 、 可持续发展之路 。 1 试验用原材料 水 泥 ： P O 4 2 5水泥 。粉煤灰 ： I 级 粉煤 灰。减水 剂： 花王萘系减水剂。细骨料： 中砂 ， 细度模数为 2 7 。 粗骨料有再生粗骨料 ： 5 2 5 m m连续级配 的再生粗料 。 还有天然碎石粗骨料 ： 5 2 5 m m的连续级配 。 2 粗骨料对 比研 究 再 生粗 骨料与天然碎石骨料 的性能见表 1 。 从表 1 可见 ， 再生骨料粗骨料含泥量 、 针 片状含 量 小于天然碎石骨料 ； 再生骨料粗骨料压碎指标、 吸水 率高于天然碎石骨料， 尤其是吸水率为天然碎石骨料 的 2 5 倍； 再生骨料粗骨料的其它性能指标与天然碎 石骨料基本相 同。产 生上述结果 的原 因 ， 主要 是经破 碎混凝土块在 研 磨 的过程 中将 粘 附在粗 骨料 表 面 的 部分水泥砂浆从界面处剥离， 并且将部分粗骨料的棱 角磨掉， 使得从再生骨料粗骨料含泥量、 针片状含量 李家和等： 再生粗骨料对混凝土坍落度和抗压强度的影响 1 3 小于天然碎石骨料， 同时在筛分时将 4 7 5 ra m以下的 颗粒也是产生上述结果的原因之一； 虽然研磨使粗骨 料表面的部分水泥砂浆从界面处剥离 ， 但还保留一部 分， 吸收较多的水 ， 使得使再生粗骨料吸水率明显高 于天然碎石骨料。另外， 再生粗骨料与天然碎石骨料 的性能满足 G B T l 4 6 8 5 建筑用卵石、 碎石 的规定， 可 以用来配制混凝土。 表 1 粗骨料性能指标 注： 吸水率为按G B T 1 7 4 3 1 2 轻集料及其试验方法第 2 部分： 轻 集料试验方法) 规定测定 的 1 h吸水率 。 3 混凝土坍落度和强度 3 1 混凝土配合 比 采用天然碎石骨料作为粗骨料配制 C 3 0 混凝土作 为基准混凝土， 以再生骨料粗骨料等质量取代天然碎 石骨料配制再生粗骨料混凝土， 取代率分别为 2 0 、 l 8 0 g 1 6 0 1 4 0 魁 1 2 0 壤 1 0 0 密 8 o 骨料取代率 ， a 1 坍落度 山 善3 8 骥3 6 3 4 0 2 0 40 6 0 8 0 1 0 0 骨料取代率 ， b 】 2 8 d抗压强度 图 1 水胶比相同时再生粗骨料取代率对混凝土 坍落度和 2 8 d 抗压强度的关系 从图 2中a ) 可见 ， 再生粗骨料取代天然碎石骨料 后 ， 混凝土的水胶 比增大， 随着再生骨料取代率的增 加， 达到与天然碎石骨料混凝土相同坍落度时的水胶 比相应 的增加 ； 当再生粗骨料 的掺 入量为 1 0 0 时 ， 所 需的总用水量较普通混凝上增加约 1 5 7 1 8 3 ， 水胶 比也相应增大。 从图2中 b ) 可见， 在坍落度相 同的情况下， 混凝 土的抗压强度随着再生粗骨料取代率的增加而降低。 当再生粗骨料取代率不同时( 2 0 1 0 0 ) ， 混凝土的 抗压强度较普通混凝土( 基准混凝土) 降低 1 7 6 一 2 3 。 通过分析， 本文认为， 若要再生粗骨料混凝土与 3 0 、 5 0 、 7 0 、 1 0 0 。基准混凝土的配合比见表 2 。 表 2 水胶 比固定 时 C 3 0基准混凝土配合 比 3 2 再生骨料粗骨料对混凝土坍落度和强度影响 3 。 2 1 水胶比相同混凝土的坍落度和强度 试验结果见图 1 。 从图 1 中 a ) 可见 ， 再生粗骨料取代天然碎石骨料 后 ， 混凝土的坍落度降低， 而且随着再生骨料取代率 的增加而降低。当再生粗骨料取代率为 1 0 0 时， 再 生粗骨料混凝 土的坍 落度仅能达到基准混凝土的 5 0 左右。其原因是 由于再生粗骨料的吸水率高， 在 混凝土拌和过程中吸收了部分水分， 从而使混凝土的 工作性降低， 坍落度减小。 从图 1 中 b ) 可见， 在配合比相同的情况下， 混凝 土的抗压强度随着再生粗骨料取代率的增加而降低。 当再生粗骨料取代率为 1 0 0 时， 再生粗骨料混凝土 的抗压强度较普通混凝土降低 1 4 一1 8 ， 混凝土的 抗压强度降低的原因主要是掺入再生粗骨料后， 再生 骨料与水泥浆之间的粘结减弱所致。 通过对再生粗骨料混凝土 2 8 d 强度数据可见 ， 采 用再生粗骨料 混凝 土可以配制出 C 3 0 混凝 土。 3 2 2 坍落度相同混凝土的水胶比和强度 试 验结果见 图 2 。 甾 0 5 0 * o 4 8 04 6 O 4 4 O 2 0 40 6 0 8 O l O O 骨料取代率 ， 珏 】 水胶比 4 0 芝 3 8 3 6 罱 2 8 骨料取代率 ， b 】 2 8 d抗压强度 图 2 坍落度相同时再生粗骨料取代率对混凝土 水胶比和 2 8 d抗压强度的关系 天然碎石骨料混凝土保持坍落度基本相同， 则需采用 增加用水量或增大减水剂的方式进行调整。 3 结语 通过试验及结果分析， 得到本文的如下结论： ( 1 ) 再生骨料粗骨料含泥量 、 针 片状 含量小 于天 然碎石骨料； 再生骨料粗骨料压碎指标、 吸水率高于 天然碎石骨料 。 ( 2 ) 当水胶比相同时， 再生粗骨料取代天然碎石 骨料后， 混凝土的坍落度和 2 8 d 抗压强度降低， 而且随 着再生骨料取代率的增加而降低幅度增大。 ( 3 ) 当再生粗骨料混凝土达到与天然碎石骨料 混凝土相同坍落度时， 随着再生骨料取代率的增加， 1 4 低温建筑技术 2 0 1 0年第 4期 ( 总第 1 4 2 期 ) 再 生混凝土的应用现状与性能分析 郑秀梅 ， 邓宏卫 ， 刘晓丹 ( 1 佳木斯大学建筑工程学院。 黑龙江佳木斯1 5 4 0 0 7 ； 2 哈尔滨工业大学土木工程学院， 哈尔滨1 5 o o s o 【 摘要】 对再生混凝土的现状做了比较详细的分析 ， 总结了国内外在再生混凝土研究应用方面的各项进 展和已取得的成果 ， 并从微观结构和宏观性能两方面分析了再生混凝土的特点 ， 提出了进一步改善再生混凝土性 能建议， 以便于更好的利用再生资源。 【 关键词】 再生混凝土； 现状； 微观结构； 宏观性能 【 中图分类号】 T U 5 2 8 0 【 文献标识码】 A 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 2 0 1 0 0 4 0 0 1 4 0 3 T HE A C】 _ 【 J A I ， 】 r I Y oF AP P LI C I 1 ON AN D P 】 R 1 ) 1 E I 1 I R 诬lACH OF R EGEN 】 口 L1 ED 0o l E Z HENG Xi u me i ，DENG Ho n g w e 1。 ，L I U Xi a o d a n ( 1 A r c h i t e c t u r a l E n g i n e e r i n g I n s t i t u t e ， J i a m u s i U n i v e r s i t y ， H e i l o n g i i a n g J i a mu s i 1 5 4 0 0 7 ， C h i n a ； 2 S c h o o l o f C i v i l E n 西 n e e r i n g ， H a r b i n I n s ti t u t e o f T e c h n o l o g y ， H ar b i n 1 5 0 0 9 0 ， C h i n a ) A b s t r a c t ： R e u t i l i z a t i o n o f r e j e c t e d c o n c r e t e h a v e t h e i m p o r t a n t e n gi n e e r i n g v a l u e a n d e n v i r o n me n t a l me a n i n g ， a n g i t C an ma k e t h e s u s t a i n a b l e d e v e l o p me n t o f t h e b u i l d i n g i n d u s t r y Tn i s a r t i c l e ma k c a d e t a i l e d analy s i s o n the a c t u a l i ty o f t h e r e g e n e r a t e d c o n c r e t e ， s u n I $u p the k i n d s o f p r o g r e s s and a c h i e v e me n t， and an aly s e s the c h a r a c t e ris ti c o f r e g e n e r a t ed c o n c r e t e o n the mi c ms t mc t u r e a n d ma c r o s t r u c tur e， a d v an c e s u q q e s t t o i mp r o v e the p rop e r t i e s o f r e g e n e rat ed c o n c r e t e f o r ma k i n g U S e of the r e g e n e r a t e d r e s o u r s c Ke y wo r d s ： r e g e n e rat ed c o n c r e t e ；a c t u a l i ty；mi e r o s t me t u r e ；ma c r o s t r u c tur c 近年来我国的建筑得到了迅猛发展 ， 建筑更新速 度不断加快， 大批废旧混凝土建( 构) 筑物被拆除， 产生 了巨大数量 的废 弃混凝 土。同时在新 的建筑施 工 中， 也会导致大量的废弃混凝土。据估计， 我国目前每年 产生的废弃混凝土可达 1 亿吨 。从环境保护和建筑 业可持续发展的角度出发 ， 十分有必要对这些废弃混 凝土加以高效回收利用。 再生混 凝 土就 是 在 这样 的背 景 下 应 运 而 生 的。 将废弃混凝土加以破碎、 加工、 分级成再生骨料， 来部 分代替或全部代替天然骨料配制新的混凝土， 就称为 混凝土的水胶比增大， 若要再生粗骨料混凝土与天然 碎石骨料 混凝 土保持坍 落度基本相 同 ， 则需采用增 加 用水量或增 大减水剂的方式进行调整 。 参考文献 1 马嵘 论再生混凝土在生态建筑中的意义 J 混凝土， 2 0 0 3 ， ( 1 0 ) ： 2 1 2 3 2 肖建庄， 李佳彬， 兰阳 再生技术研究最新进展与评述 J 混凝 土 ， 2 0 0 3 ，( 1 0 ) ： 1 7 2 o ， 5 7 3 孙跃东， 肖祥， 庞俭， 王涛 再生骨料混凝土的配合比试验研究 J 山东科技大学学报 自然科学版 ， 2 O O 9 ， ( 2 ) ： 2 52 9 4 刘军， 李瑶， 刘宇， 袁大鹏 无机预处理再生粗骨料的性能研究 J 沈 阳建筑大学学报( 自然科学版) ， 2 0 0 9 ， ( 1 ) ： 1 3 31 3 8 5 李云霞， 李秋义， 赵铁军 再生骨料与再生混凝土的研究进展 J 青岛理工大学学报， 2 0 0 5 ， ( 5 ) ： 1 6 1 9 6 李秋义， 王志伟， 李云霞 加热研磨法制备高品质再生骨料的 研究 c 智能与绿色建筑文集 北京： 中国建筑工业出版社， 2 0 0 5： 8 8 38 8 9 7 李秋义， 李云霞， 朱崇绩 颗粒整形对再生细骨料性能的影响 J 新型建筑材料， 2 O 0 6 ， ( 6 ) ： 1 7 2 0 8 李秋义， 李云霞， 姜玉丹 再生细骨料质量标准及检验方法的 研究 J 青岛理工大学学报， 2 0 0 5 ， ( 6 ) ： 6 9 9 李秋义 ， 李云霞 ， 朱崇 绩 ， 等 再生 混凝 土骨料 强 化技 术研究 J 混凝土， 2 O O 6 ， ( 1 ) ： 7 4 7 7 1 0 杜婷， 李惠强， 吴贤国 再生混凝土的研究现状和存在的问题 J 建筑技术， 2 0 O 4 ， 3 4 ( 2 ) ： 1 3 3 1 3 4 收稿日期 2 0 1 0 0 2 0 5 作者简介 李家和( 1 9 6 1 一) ， 男， 哈尔滨人， 教授， 从事建筑材 料研究 。