高性能再生混凝土的配制与性能探讨

2022-09-24王玲玲

四川水泥 2022年9期

王玲玲

（南通市建筑科学研究院有限公司，江苏南通 226000）

0 引言

再生骨料混凝土简称再生混凝土，是将废弃混凝土块体经破碎、筛分、除去杂质等工序处理为再生粗细骨料，部分或全部替代天然粗细骨料制备而成的一种新型混凝土。再生混凝土技术可以实现对废混凝土的回收，使其恢复部分原有性能，形成新的建材产品，使有限的资源得以再生利用，而且解决了部分环保问题。但已有研究表明，与天然骨料相比，再生骨料中存在大量原始水泥砂浆及其他杂质,导致再生混凝土的强度低、体积稳定性差、耐久性不高。目前，再生骨料与再生混凝土主要用于地基加固、低等级道路和城市人行横道的级配垫层、预制混凝土空心砌块等非结构部位，在结构混凝土中的应用明显不足。提高再生混凝土在结构混凝土中应用比例，迫切需要提高其性能，再生混凝土的高性能化成为当务之急。本文对高性能再生混凝土进行配合比设计，研究粗细再生骨料对混凝土坍落度、抗压强度的影响。

1 配合比设计及混凝土试块制备

1.1 配合比设计

本文根据《再生混凝土技术应用规程》（DG/TJ 08-2018-2007）与《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55-2011）等相关规范标准对高性能再生混凝土的制备进行了配合比设计，见表1。

表1 高性能再生混凝土配合比（单位：kg/m3）

1.2 高性能再生混凝土试块制备步骤

依据表1所计算出的各个用料的质量，在进行试块制备前，按设定好的配比将用料逐一称量备用。本文将采用王卫中（2006）的制备工艺[1]，具体操作步骤如下：

（1）加入沙、石等天然骨料与再生骨料，搅拌30s；

（2）加入总用水量的一半，搅拌30s；

（3）加入粉煤灰、水泥、矿渣、聚丙烯纤维，搅拌30s；

（4）加入另一半总用水量与减水剂，搅拌120s；

（5）检查模的螺丝是否拧紧，检查其密封性，并涂上油作为脱模剂；

（6）完成搅拌之后，将再生混凝土倒出搅拌机，并对其坍落度、和易性、粘聚性进行测量与观测，并立即将高性能再生混凝土装进试模里，边装边捣实；

（7）将装好的高性能再生混凝土试模放在2T-1×1型振动台上，振动过程中抹平试块并赶出气泡，本试验的振动时间宜设定为15s，避免因为振动时间过长导致骨料下沉，以及时间过短导致试块强度较低[2、3]。

2 使用性能与抗压强度

为了保障本试验配制混凝土（简称试样）的坍落度，在本设计的目标值范围内（100～150mm），本试验对减水剂的用量进行了严格控制。另外，试样的使用性能及抗压强度也较为良好，具体见表2。

表2 坍落度和抗压强度值

从表2看出，试样坍落度符合设计目标，性能良好，除了C0F0、C0F10、C0F20、C0F30，其他的坍落度都在140～148之间。另外，试样28d与60d的抗压强度也较高。

2.1 坍落度指标分析

试样的使用性能主要是指其和易性[4]，从坍落度的测量值看，可以判定出试样的使用性能[5]。因此，本试验以坍落度为考核指标分析其极差和方差值，从而判定新拌混凝土的使用性能，具体分析数据见表3、表4。

表3 正交试验坍落度直观分析数据

表4 坍落度方差分析数据

从表3与表4可以看出，其各因素的影响程度从高到低依次是A、B、误差。当0≤A≤30%时，试样的坍落度、流动性随着A的增大而明显增大；当30%≤A≤70%时试样的坍落度则无明显变化；当0≤B≤30%时，试样的坍落度也无明显变化。

2.2 抗压强度指标分析

根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB-T 50081-2002）对试样的抗压强度进行测试，并对其进行正交试验直观分析及方差分析，分别见表5与表6。

除了天然料配制混凝土，本试验所配试样的15组样品都具有较高的抗压强度，特别是在60d时，还有9组试样的抗压强度在40MPa之上。另外，从表5与表6可以看出，在抗压强度影响程度方面，A强于B。当A=30%、B=10%时，试样在28d时达到最大抗压强度，而当B为20%时，试样的抗压强度和B为10%时的抗压强度差距不明显。