再生混凝土力学性能研究及进展

2020-02-20杜文琦

四川水泥 2020年1期

杜文琦

（山东科技大学，山东泰安271000）

1 再生混凝土简介

再生混凝土是指将建筑过程中已废弃的混凝土块经过一定的加工程序处理之后，按照相对应的比例与级配混合，可以代替一部分天然集料，最后经过一定的加工工艺配成的新混凝土。因此，再生混凝土可以有效的利用建筑垃圾，解决建筑垃圾污染的问题，实现可持续发展。

因此，本文研究有关再生混凝土力学性能影响因素的文献，进而进行综述，研究了其物理力学性能影响因素，变形性能影响因素以及抗渗性影响因素三个方面，总结了再生混凝土各项性能指标。为再生混凝土的进一步研究及其工程实际应用范围的扩展提供了一定的理论依据。

2 物理力学性能影响因素

由于原生混凝土在制备过程中会产生孔隙、裂缝，再生混凝土也存在这样的缺陷，当两类混凝土一起制备时的孔隙会形成相叠加的效果。所以再生混凝土在相比于原生混凝土存在更大的孔隙率。研究表明，在导热系数方面，再生混凝土与原生混凝土相比较低，说明再生混凝土的保温作用更加显著[1]。王建超[2]研究了废弃纤维再生混凝土的力学性能，建立了再生混凝土抗压强度、弹性模量等变化的函数关系式。贾飞[3]研究了骨料侵蚀程度对再生混凝土力学性能的影响。得出了其力学性能受粗骨料取代率、水灰比等因素的影响很大。

3 荷载作用下的变形性能影响因素

影响再生混凝土性能的因素还有变形影响因素。变形影响因素主要分为荷载作用下及非荷载作用下的变形影响因素。其中，荷载作用又分为短期荷载影响与长期荷载影响。

3.1 非荷载作用下的变形

再生混凝土非荷载作用下的变形是指再生混凝土由于受到自身理化性质影响而产生的变形。在非荷载作用的影响下，再生混凝土会产生干缩变形、温度变形等，进一步造成产生裂缝，影响建筑的稳定。经研究得出，目前我国实际工程中产生的裂缝主要由再生混凝土干缩变形、自收缩变形、碳化收缩变形、温度变形等变形因素所引起的。

（1）再生混凝土干缩变形

干缩变形是混凝土中的吸附水发生了不可逆的收缩，在再生混凝土的总变形量中所占的百分比为80%-90%[4]。经过实验研究可以得出，水灰比、再生骨料的取代率等其他因素对于再生混凝土的干缩变形有较大的影响。

2. 再生骨料取代率。干缩变形的大小受非常多的因素影响，经研究发现，再生骨料取代率对干缩变形的影响程度很大。

3. 水灰比。刘数华等[5]研究得出了当水灰比越大时，干缩率就越高，并且得出了早期干缩相较于后期的干缩更快的结论。

4. 外加剂。孙东宇等[6]研究发现了再生骨料的天然干缩量是同等级混凝土的1.1～1.3倍,再生混凝土的收缩变形可以通过加入哦鞥掌机而减小。

（2）其他因素。

再生混凝土自收缩变形、碳化收缩变形、温度变形等变形因素所也会对其性能产生影响。

3.2 荷载作用下的变形

（1）短期荷载作用下的变形

目前国内外对短期荷载作用下的变形的初步探究主要从再生骨料的取代率与其变形的关系入手。白文辉[7]研究得出，在短期荷载的作用下，随着再生骨料所占比例不断地增大，再生混凝土的变形量也呈现正相关的增长模式。

由国内外的科学研究可以得出，在短期荷载作用的影响下，再生骨料的取代率越大，则再生混凝土的变形也在不断增大，骨料、过渡区等因素成为了影响其取代率的主要原因。

（2）长期荷载作用下的变形

长期荷载作用下的变形是徐变。徐变是指在长期稳定的荷载作用下，混凝土的变形量随着时间的增长而持续增长的现象。再生骨料的取代率不仅影响了短期荷载作用下的变形，其对于再生混凝土的徐变同样起着决定性作用。罗素蓉等[8]通过大量的实验研究发现，当改变再生粗骨料的取代率值大小时，再生混凝土的徐变量也在不断改变。当控制取代率的数值分别为50%和100%时，将其分别配置成再生混凝土，得出在此条件下的再生混凝土的徐变量要大于一般混凝土的量，并且当取代率不断增大时，再生混凝土的徐变量会产生程度较大的变化，数值也在不断增大。

基于上述相关试验研究结论可得出：再生混凝土的各项变形量都大于普通混凝土，也就是说再生混凝土的相对于普通混凝土来说，其变形性能差。在实际工程当中，可以对再生骨料的取代率进行严格控制、选择级配较高的骨料、选用合适的外加剂进行控制等方式来充分提高再生混凝土的变形性能。