再生混凝土耐磨性能试验.pdf

低温建筑技术 2 0 1 1 年第 1 期( 总第 1 5 1 期) 再生混凝土耐磨 性能试验 陈建 良 ( 运城市建筑工程有限公 司， 山西运城0 4 4 0 0 0) 【 摘要】 文中对不同原材料组的再生混凝土的工作性、 强度和耐磨性能进行了试验 ， 探讨了提高再生混凝 土耐磨性能的途径。掺加粉煤灰可提高再生混凝土长龄期时的耐磨性能。 【 关键词】 再生混凝土； 耐磨性 ； 掺合料 【 中图分类号】 T U 5 2 8 0 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 1 ) 0 1 0 o 2 4 0 2 0前言 耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力。建筑工程 中， 用于道路 、 地面 、 踏 步等部位 的材料均 考虑其 耐磨 性。混凝 土的耐磨性取 决于其 强度和硬 度 ， 尤其 是面 层混凝土 的强度 和硬度。在车 流量大 、 超 载和重 载严 重的现代交通条件下， 对混凝土路面的耐磨性能提出 了更高的要求。然而， 同普通骨料混凝土相比， 再生骨 料混凝 土的耐磨性 能较差 ， 成 为制约再生 混凝土 在公 路桥梁中应用 的因素之一 。尽管近年来 国内外再生混 凝 土技术得到 了重 大发展 ， 但关 于耐磨性 能的研究 仍 较少 。 将再生骨料应用于 混凝 土路 面 ， 可在 一定程 度上 提高废弃混凝土的再利用率， 美国现在已有超过 2 0个 州在公路建设中采用再生混凝土， 而我国采用再生骨 料混凝 土的路 面工 程较 少 。因此 ， 本 文 重点 研 究 了再生骨料取代率、 矿物掺合料掺量等因素对再生混 凝 土抗压强度和耐磨性 能 的影 响规律 ， 为再 生混凝 土 在公路 、 桥梁 中的应用提供理论依据 和技术支持 。 1 原材料及试验方法 1 1 原材料 P0 4 2 5普 通 硅 酸 盐 水 泥 ； 天 然 粗 骨 料 采 用 4 7 5 3 1 5 m m连 续级 配碎 石 ； 再生 粗 骨料 选用 废 弃 混凝土 ， 先经人工破碎成 中等尺度 的碎块 ， 再用颚式破 碎机破碎成较小粒径 ， 经筛分 和除尘而得， 4 7 5 3 1 5 m m连续级 配 ， 技术性能见表 1 ； 细骨料为河砂 ， 区中砂， 细度模数 2 6 1 ， 级配合格。 I 级粉煤灰， 需水 量比9 2 ； 萘系高效减水剂， 减水率 2 0 。 表 1 再生骨料技术性能 1 2试验方案 基准配合 比以普 通 混凝 土 配合 比设计 准则 为 依 据 ， 再生骨料分别以 0 、 2 5 、 5 0 、 7 5 、 1 0 0 取代率 取代 天然骨 料 ， 设计 要求 1 0 0 的再生骨 料配 制 的再 生混凝 土强度 等级达 到 C 3 5 。试 验过 程 中， 水 泥用 量 3 8 0 k m 、 水胶比0 4 6 、 砂率 3 4 保持不变， 同时， 考 虑到再生粗 骨料 的吸水 率 问题 ， 加入 2 5 的附加 水 量( 饱和面干时的吸水率) 。试验混凝土配合 比及基 本性 能见表 2 。 耐磨性能按照 J T G E 3 0 2 0 0 5 公路工程水泥及水 泥混凝 土试验规程 进行测试。 表 2 混凝土配合 比及基本性能 陈建 良 ： 再生混凝土耐磨性能试验 2试验结果与分析 2 1 再生混凝土的抗压强度 由表 2可见 ， 随再 生 骨料 取代 率 的增 加 ， 混凝 土 7 d抗压强度增 大 ， 2 8 d 抗 压强度 降低 ； 再 生骨料用量相 同时 ， 再生混凝土各龄期抗 压强度 均随粉 煤灰 掺量 的 增加 而降低 。 这是 因为， 再生骨料 吸水率 较大 ， 在拌合 过程 中 ， 未饱水 的再生骨料吸 收水 泥浆 中的水分 ， 使 界 面区水 水灰 比降低 ， 因此 ， 随着再 生骨料 的取代 率增 加 ， 再生 混凝土早期抗压强度提高。而随着龄期的延长， 再生 混凝 土的强度不仅取决 于界 面 ， 更 主要 的是取决 于粗 骨料的强度， 少部分再生粗骨料的强度与天然粗骨料 相 当， 大部分则小于天然骨 料 ， 所 以 ， 随再 生骨料 取代 量 的增大 ， 混凝土 2 8 d 抗压强度呈下降趋势 。 2 2再生混凝 土的耐磨性能 2 2 1 再生粗骨料 取代率 对混凝 土耐磨性 能的影 响 图 1 为不 同再生粗骨料取代率时混凝土 2 8 d龄期 磨损量试验结果。 3 5 3 0 目25 2 0 咖1 5 鬓1 o 05 00 图1 再生粗骨料取代率对混凝土耐磨性的影响 由图 1 可见， 再生骨料取代率低于 5 0 时， 再生 混凝 土的磨损量与天然骨料混凝 土相 当； 2 8 d龄期 时 ， 取代率 5 0 、 7 5 、 1 0 0 时 ， 再 生 混凝 土 的磨 损 量较 天然 骨 料混 凝 土 分 别增 大 1 1 、 1 4 7 和 2 3 4 。 与抗 压强 度 变 化规 律 类 似 ， 再 生粗 骨 料 取 代 率小 于 5 0 时， 再生混凝土抗压强度降低幅度较小 ， 而取代率 超过 5 0 时降低幅度较大。 通常 ， 混凝土抗 压强度越 高 ， 耐磨性能越 强。再 生 混凝土耐磨性能较天然骨 料混凝 土低 ， 除 强度 因素之 外 ， 再生混凝 土 自身的一些 因素也是 其耐磨 性能 较差 的重要原因。再 生粗骨 料表 面往往粘 有砂浆 和水泥 净 浆， 在磨损过程中很容易被磨损掉成为磨损物的部分 来源， 同时， 再生骨料的制备工艺使其内部存在大量微 裂纹 ， 这在 一定程度 上也降低 了再生 粗骨料 的耐磨 性 能， 从而使再生混凝土的耐磨性能降低。 2 2 2 粉 煤灰对再 生混凝 土耐磨性能 的影 响 不同粉煤灰掺量时再生混凝土各龄期磨损量试 验结果见 图 2 。 由图 2可见 ， 7 d龄期 以前 ， 随着粉 煤 灰掺 量 的增 目 橱 龄期， d A5 0F1 0 F 2 0 F 3 0 图2 粉煤灰掺量对再生混凝土耐磨性的影响 加 ， 再生混凝土早期磨损量逐渐增加， 耐磨性能逐渐降 低 ； 而粉煤灰 的掺入使 再生混 凝 土长 龄期 的磨损 量降 低， 耐磨性能提高， 粉煤灰掺量 1 0 、 2 0 、 3 0 时 ， 再 生混凝土 的 2 8 d龄期的磨损量较未掺加粉煤灰再生骨 料混凝土分别降低 1 4 、 5 3 和 7 8 ， 较天然骨料 混凝土分别降低 0 4 、 4 3 和 6 8 。这是由于， 粉 煤灰 的活性较水泥低 ， 随粉煤灰掺量 的增加 ， 混凝土 的 早期强度降低 ， 而在较长龄期时 ， 其微集料效应和火山 灰效应的充分发挥 ， 使 混凝土 的后期强 度有较 大 幅度 的增长， 同时， 混凝土结构趋于密实， 混凝土的耐磨性 能随之提高 。 3结语 ( 1 ) 随再 生骨 料取代 率 的增 大 ， 混凝 土早 期抗 压强度 略 有 提 高 ， 但 后 期 强 度 降 低 ； 取 代 率 不 超 过 5 0 时 ， 再 生骨 料混凝 土耐磨 性 能与天 然骨料混 凝 土 接近， 1 0 0 苒生粗骨料混凝土的耐磨性较 1 0 0 天然 粗骨料混凝 土约降低 1 6 5 。 ( 2 ) 粉煤灰 的掺入使再 生混凝 土的早期 耐磨性 能降低 ， 但提高了再生混凝土的后期耐磨性能， 从混凝 土和易性、 强度、 耐磨性和经济性等角度综合考虑， 粉 煤灰掺 量以 2 0 为宜。 参考 文献 1 李俊再生骨料在混凝土路面快速修补中的研 究 与应用 D 长沙 ： 中南大学 ， 2 0 0 5： 5 7 2 李炜道路 旧水泥混凝土的再生利用 J 工程技术 ， 2 0 0 8 ， 2 ( 2 ) ： 2 22 3 3 李欣， 尹健再生骨料在混凝土路面快速修补中的应用 J 中外公路 ， 2 0 0 6， 2 6 ( 6) ： 1 9 21 9 5 4 陈莹 ，严捍东 ， 林建 华， 等再生骨料基本性 质及对混凝土性 能影响 的研究 J 再生资源研究 ， 2 0 0 3，( 6 )： 3 4 3 7 收稿 日期 2 0 1 0 0 82 6 作者简介 陈建 良( 1 9 7 3一)， 男 ， 山西 运城人 ， 工程师 ， 从 事 建筑工稃技术工作。