再生混凝土拌合物性能和试验方法研究★

薛 勇 郝永池

(河北工业职业技术学院，河北 石家庄 050091)

0 引言

在配制过程中掺用了再生骨料，且再生骨料占骨料总量的质量百分比不低于30%的混凝土称为再生混凝土[1]。再生混凝土制备过程中，在原材料合格的基础上，还要加强再生混凝土拌合物性能的试验检验，加强对再生混凝土拌合物的性能要求和试验方法的研究，促使再生混凝土向商业化、生产化方向发展，是当今的研究热点。

1 再生混凝土拌合物的概念

再生混凝土的各种组成材料(包括水泥、再生骨料、普通骨料、外加剂、掺合料和水等)按照一定比例配料，经搅拌均匀后的混合物，在其未凝固之前称为再生混凝土拌合物，也称为新拌再生混凝土，以区别硬化后的再生混凝土。再生混凝土从搅拌机中卸出，到浇筑成型，所经历的时间并不长，但硬化后再生混凝土的性能如何，却与再生混凝土拌制、运输、浇筑、密实成型的过程密切相关，可以说再生混凝土拌合物的性能在很大程度上决定了再生混凝土结构或构件的未来质量。

2 再生混凝土拌合物的主要性能和检测指标

再生混凝土拌合物的主要性能指标包括：和易性、凝结时间、泌水与压力泌水率、含气量、表观密度等。

2.1 再生混凝土拌合物的和易性

再生混凝土拌合物应具有良好的和易性，以保证再生混凝土在生产过程中易于搅拌均匀、运输、浇筑和养护，获得质量稳定混凝土的性质。再生混凝土拌合物的和易性又称工作性，它包括流动性、黏聚性和保水性三个方面。

再生混凝土拌合物的和易性是一个综合性质，目前还没有一个全面、准确反映混凝土和易性的评价指标，通常以维勃稠度、坍落度、坍落扩展度及排空时间等指标测定不同性能的再生混凝土。

1)维勃稠度适用于干硬性再生混凝土拌合物，根据其维勃稠度大小分为V0，V1，V2，V3，V4五个级别。

2)坍落度适用于塑性、流动性再生混凝土拌合物，根据其坍落度大小分为S1，S2，S3，S4，S5五个级别。

3)坍落扩展度是随着大流动性再生混凝土的开发与应用而出现的。是能同时反映拌合物的变形能力和变形速度的性能指标，适用于测定大流动性再生混凝土的和易性。根据其坍落扩展直径大小分为F1，F2，F3，F4，F5，F6六个级别。

4)排空时间是针对大流动性再生混凝土的特点提出的新的试验方法。对于自密实再生混凝土，按通过V形漏斗时间分级。

2.2 再生混凝土拌合物的凝结时间

再生混凝土拌合物的凝结时间与水泥的凝结时间有相似之处，但由于再生骨料的掺入，水灰比的变动和外加剂的使用，又存在一定的差异。再生混凝土拌合物的凝结时间分为初凝和终凝，初凝时间适当长一些，以满足再生混凝土的施工操作；终凝和初凝的时间差则越短越好。再生混凝土拌合物的凝结时间应满足再生混凝土施工要求和各项性能要求。

2.3 再生混凝土拌合物的泌水与压力泌水率

再生混凝土拌合物经浇筑、振捣后，在凝结硬化过程中，伴随着粒状材料的下沉所出现的部分拌合水上浮至再生混凝土表面的现象，称为泌水。再生混凝土拌合物表面产生少量泌水属于正常现象，但泌水率过大则会影响再生混凝土拌合物及硬化后的一些性能。如再生混凝土拌合物的体积变化、塑性收缩、再生混凝土的强度和密实度、浆体与再生骨料的粘结、浆体与钢筋的粘结、耐久性、表面缺陷等等。

再生混凝土在压力作用下的泌水称为压力泌水。压力泌水率是指在一定的压力下，再生混凝土拌合物在规定的时间内所泌出的水占所能泌出的水总量的百分数。压力泌水率是再生混凝土泵送施工的一个重要的性能指标，它反映了在压力作用下再生混凝土保持水泥浆体的能力。一般泵送再生混凝土10 s时的相对压力泌水率S10不宜大于40%。

2.4 再生混凝土拌合物的含气量

再生混凝土拌合物经振捣密实后单位体积中尚存的空气量称为含气量。它是与再生混凝土拌合物和易性及硬化后再生混凝土耐久性有关的一项重要指标。

2.5 再生混凝土拌合物的表观密度

表观密度是表示再生混凝土拌合物振实后的单位体积质量，用于换算再生混凝土体积和重量的关系。再生混凝土拌合物的表观密度根据再生骨料的组成和掺加率有较大变化。常用再生混凝土拌合物的表观密度一般为2 200 kg/m3～2 450 kg/m3。表观密度也是再生混凝土拌合物的一项重要指标。

3 再生混凝土拌合物的试验方法

再生混凝土拌合物根据试验的目的，采集试样进行试验。用于检验预拌或现场浇筑再生混凝土时，拌合物试样应从搅拌机出口或现场入模口采集，采集的试样应尽快送到检验地点进行试验，实验前应略加拌合，保证试样均匀一致。具体试验方法如下。

3.1 再生混凝土拌合物的维勃稠度试验

再生骨料最大粒径不大于40 mm，维勃稠度在5 s～30 s之间，坍落度小于10 mm的再生混凝土采用维勃稠度法进行测定。试验过程如下：

1)将装满再生混凝土的漏斗坍落度筒扣紧，拧紧定位螺丝；透明圆盘放置在再生混凝土顶面。

2)开启振动台和秒表，通过透明圆盘观察，当圆盘的底面水泥浆刚刚布满时，立即关闭振动台，按停秒表并记下秒表时间，精确至1 s。

试验时要检查圆盘是否可以顺利滑向容器。

3.2 再生混凝土拌合物的坍落度和坍落扩展度试验

再生骨料最大粒径不大于40 mm，坍落度不小于10 mm的再生混凝土拌合物一般采用坍落度法进行测定，坍落度法是目前使用最广泛的稠度试验方法。坍落扩展度是反映大流动性再生混凝土拌合物变形能力的一种表示方法。试验过程如下：

在平板上踏紧坍落筒，分3层把混凝土拌合物装满，插捣25次，测量精度精确至1 mm，结果表达修约至5 mm。当两次出现崩塌或一边剪切破坏时，记录为和易性不好。

3.3 再生混凝土拌合物排空时间试验

再生混凝土的排空时间测定可以采用V形漏斗法，也可以采用倒置坍落度筒法。用以测定自密实再生混凝土的黏稠性和抗离析性。

V形漏斗容积约为10 L，形状尺寸如图1所示。

试验时把自密实再生混凝土拌合物填入漏斗内置满，不需振捣，顶面刮平。静置1 min，打开漏斗底部闸门，记录流完所需的时间。以2次～3次试验结果的平均值进行评价。

3.4 再生混凝土拌合物泌水率和压力泌水率试验

再生混凝土拌合物的泌水率通过容积为5 L的容量筒、振动台测定。试验方法与坍落度相似。在试样振实后，试样表面略低于试样筒筒口(30±3)mm，刮平后立即称量试样筒与试样总质量。

试样渗出水的吸取，在初始60 min内，每隔10 min吸取一次。60 min后，每隔30 min吸水一次，直到试样不在泌水为止。记录每次的吸水量并计算总吸水量，精确到1 mL。泌水率取三个试样测得的算术平均值。

压力泌水率采用压力泌水仪进行测定，给再生混凝土试样施

3.5 再生混凝土拌合物凝结时间试验

再生混凝土拌合物的凝结时间可采用贯入阻力仪进行测试。试验方法如下：

1)取样：随机取样，用4.75 mm筛筛出砂浆，然后人工翻拌，入模。每批再生混凝土拌合物取一个试样，共取3个。

2)振实：a.坍落度不大于70 mm的，用振动台，振至表面出浆为宜。b.坍落度大于70 mm的，人工捣实，插捣25次。

3)将再生混凝土试件放在贯入阻力仪座上，记录砂浆和容器总质量。

4)试针接触砂浆表面，使测针在10 s内垂直插入试样深度25 mm，测针应距边缘至少25 mm，测点间净距至少为所用测针直径的两倍，不小于15 mm。常温下再生混凝土3 h后开始测试，以后每次间隔1 h。每个试样试验应不小于6次，最后一次的单位面积贯入阻力不低于28 MPa。

5)记录其质量和加水起所经过的时间及环境温度。三个试模每次各测1点～2点，取其算术平均值为该时间的贯入阻力值。

3.6 再生混凝土拌合物含气量试验

再生混凝土拌合物的含气量采用气压式含气量仪进行测定，其测定原理是根据气体状态方程设计的，即在一定的温度下，气体的体积与压力成反比。试验过程如下：

1)均匀加料至含气量仪，振动15 s～30 s；或者人工分3次装入，每次插捣25次，再生混凝土要均匀布满，表面光滑，密封加盖。

2)打开排气阀，把水注满，然后关闭排气阀，打气加压调至0.1 MPa。按下阀门杆，压力表读数P01；再测一次读数P02，取两次试验的算术平均值；两次相对误差大于0.2%，加一次，仍是大于0.2%作废重做。

4 结语

目前，再生混凝土理论研究成果已经相对全面，而在工程应用方面，还需要加大研究力度。由于再生骨料的性能和取代率对混凝土拌合物性能有较大的影响，进而影响再生混凝土的工程应用。再生混凝土的制备全过程应加强性能的检测。加强再生混凝土拌合物性能的试验方法研究，严格进行再生混凝土拌合物的试验检验，可使提高再生混凝土得以系统运用，以发挥其最大的工程价值[2]。

[1] DG/T J08—2018—2007,上海市地标再生混凝土应用技术规程.

[2] 蒋连接，朱方之，周 栋，等．橡胶再生混凝土和易性试验研究混凝土[J]．2015(9)：104-107.