將再生混凝土高性能化,開發(fā)商品混凝土,可極大地推廣再生混凝土在工程中的應(yīng)用。高性能混凝土是以耐久性能為主要指標(biāo)。目前業(yè)界還沒有統(tǒng)一、明確的定義,但大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為其是一種應(yīng)該保證拌合物的高工作性、硬化后的高強(qiáng)度以及使用過程中優(yōu)良的耐久性等特點(diǎn)的混凝土。

 

　　采用優(yōu)選的材料,如高效減水劑,優(yōu)質(zhì)骨科,高強(qiáng)度水泥,高活性混合材;設(shè)計(jì)合理的配合比,如較小水膠比,選擇合理砂率,減小用水量等。由于廢棄混凝土來源不一,導(dǎo)致再生骨料質(zhì)量參差不齊,因而很難保證骨料的優(yōu)質(zhì)性能。本文將主要通過后一種途徑結(jié)合再生混凝土的配制技術(shù),通過摻加高活性混合材和高效減水劑初步配制出了工作性良好,強(qiáng)度達(dá)到60MPa的高性能再生混凝土。

 

　　2.1原材料

　　(1)骨料粗骨料全部采用長(zhǎng)治市城市道路改建的廢棄混凝土骨料(WCA),吸水率為9.15%,粒徑為5~25mm,級(jí)配良好;細(xì)骨料采用本地人工砂,細(xì)度模數(shù)為2.8吸水率為4%。(2)水泥(C)和水(W)水泥采用山化天脊生產(chǎn)的42.5R普通硅酸鹽水泥,混凝土攪拌和養(yǎng)護(hù)用水為長(zhǎng)治市飲用自來水。科技論文。(3)粉煤灰(FA)采用漳澤電廠產(chǎn)的Ⅱ級(jí)粉煤灰,細(xì)度為5090cm2/g。(4)減水劑采用荼系高效減水劑FDN。

　　2.2配合比設(shè)計(jì)

　　2.2.1理論依據(jù)

　　HP再生混凝土配合比設(shè)計(jì)的理論依據(jù)是在配制再生混凝土技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過HPC的配制技術(shù)進(jìn)行修正。HPC配合比的參數(shù)主要有水膠比、漿集比、砂率和高效減水劑摻量。(1)水膠比(W/B,其中B為膠凝材料用量,包括水泥C、粉煤灰FA用量之和)低水膠比是HPC的配制特點(diǎn)之一�？萍颊撐�。為達(dá)到混凝土的低滲透性以保證其耐久性,無論設(shè)計(jì)強(qiáng)度是多少,HPC的水膠比一般都不能大于0.40,以保證混凝土的密實(shí)。(2)漿集比水泥漿和集料的比例為漿集比。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),高性能混凝土中膠凝材料總用量應(yīng)不超過550kg/m3,并隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)下降而減少,為了保證高性能混凝土的耐久性,膠凝材料總用量也不能低于300kg/m3。根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)研究報(bào)告和工程實(shí)踐資料,建議配制C50~C70的高性能混凝土,可單獨(dú)摻加15%~30%的優(yōu)質(zhì)粉煤灰或20%~50%礦渣代替水泥;配制C80以上的混凝土,可用5%~10%的硅灰和15%~35%的優(yōu)質(zhì)粉煤灰或礦渣混合摻入。(3)高效減水劑摻量高效減水劑的摻量要根據(jù)混凝土坍落度來確定。一般情況下,用量越大,坍落度增加越高,但超過一定量后效果不再顯著,也不經(jīng)濟(jì)。高效減水劑均有其最佳摻量,大多數(shù)在1%~2%之間。(4)砂率一般而言,隨著混凝土砂率的增加,強(qiáng)度呈增長(zhǎng)的趨勢(shì),而彈性模量則呈下降趨勢(shì)。高性能混凝土的砂率可根據(jù)膠凝材料總用量,粗細(xì)集料的顆粒級(jí)配及泵送要求等因素來選擇。

　　2.2.2試件制備

　　為了研究HPRAC的特性,本試驗(yàn)對(duì)比配制了兩個(gè)系列的配合比,分別為RAC和HPRAC.其中HPRAC配合比設(shè)計(jì)是在RAC配合比的基礎(chǔ)上,保證骨料總用量和膠凝材料總用量相同,通過調(diào)節(jié)水膠比和合理砂率以及摻入高效減水劑獲得的。再生骨料取代率為100%.

 

　　3.1拌合物工作性能

　　為了保證施工的方便和混凝土的澆灌質(zhì)量,新拌混凝土拌合物必須具有良好的工作性能,因此在混凝土澆注成型之前對(duì)新拌混凝土拌合物進(jìn)行了坍落度的測(cè)試。

　　在相同骨料總用量和膠凝材料總用量的各組中,HPRAC的坍落度比RAC的坍落度值要大得多,且都達(dá)到180mm以上,即均達(dá)到了高性能混凝土高流動(dòng)性的工作性能要求,這是由于前者采用了合理砂率并且摻入了粉煤灰和高效減水劑,顯著改善了混凝土拌合物的和易性。因此,通過適當(dāng)?shù)耐緩?如在配制再生骨料混凝土?xí)r摻入粉煤灰、礦渣粉等微細(xì)礦物摻料和加入高效減水劑,再生骨料混凝土完全可以獲得良好的工作性能,實(shí)現(xiàn)高性能化,并滿足泵送商品混凝土的要求。

　　3.2抗壓強(qiáng)度

　　混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度fcu采用150 mm×150 mm×150 mm的立方體試件,試驗(yàn)測(cè)試按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50081-2002)進(jìn)行。試驗(yàn)顯示HPRAC的受壓破壞過程和破壞形態(tài)與RAC的裂紋發(fā)展規(guī)律和破壞形態(tài)基本相同,HPRAC的立方體受壓破壞基本為界面破壞,幾乎未見到骨料破壞。

　　通過降低水膠比以及摻入粉煤灰后,在相同骨料總用量和膠凝材料總用量的各組中,HPRAC的立方體28d抗壓強(qiáng)度值比RAC要有顯著的提高,且均達(dá)到了60Mpa左右,即基本達(dá)到了高性能混凝土高強(qiáng)度的要求�？萍颊撐摹Ｋ�灰比是影響混凝土強(qiáng)度的主要因素。

　　隨著水灰比的減小,再生混凝土強(qiáng)度逐漸增大,這一點(diǎn)與普通混凝土相似。此外,礦物摻合料(本試驗(yàn)為粉煤灰)在常溫下能與硅酸鹽水泥漿中的氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng),生成附加的水化硅酸鈣,使孔隙率顯著降低,從而提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性。

　　3.3抗壓彈性模量

　　彈性模量是材料變形性能的主要指標(biāo),彈性模量的測(cè)試采用150 mm×150 mm×300 mm的棱柱體試件,在試件兩側(cè)高度的中線上對(duì)稱安裝2個(gè)千分表來測(cè)量試件兩側(cè)的變形,測(cè)量標(biāo)注為100 mm,加載裝置采用200 t壓力機(jī),混凝土的靜力受壓彈性模量Ec按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50081-2002)進(jìn)行。

　　HPRAC的彈性模量值比相應(yīng)的RAC彈性模量值有一定程度的提高�；炷�土的彈性模量主要決定于骨料種類和混凝土強(qiáng)度等級(jí)。密實(shí)的骨料具有高彈性模量。通常,混凝土中的高彈性模量粗骨料用量越高,混凝土的彈性模量越大。本試驗(yàn)中,再生骨料的孔隙率大,骨料彈性模量低,因此再生骨料用量越少,混凝土的彈性模量值越大。

　　采用常規(guī)的材料,通過調(diào)節(jié)水膠比和合理砂率以及摻入粉煤灰、礦渣粉等微細(xì)礦物摻料和加入高效減水劑,可以使再生骨料混凝土獲得良好的工作性能,實(shí)現(xiàn)高性能化,其坍落度能滿足泵送商品混凝土的要求。高性能再生骨料混凝土的彈性模量值比普通再生混凝土提高不明顯。

 

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