論文導(dǎo)讀：本試驗(yàn)采用顎式破碎機(jī)將廢棄混凝土破碎得到再生骨料。這是提高再生混凝土抗壓強(qiáng)度的途徑之一。

關(guān)鍵詞：再生混凝土，再生骨料

　　本試驗(yàn)采用顎式破碎機(jī)將廢棄混凝土破碎得到再生骨料，然后再用篩子把細(xì)顆粒（粒徑＜5mm）和粗顆粒（粒徑≥5mm）分開。細(xì)顆粒因吸水率過(guò)高等因素的影響，目前還未找到合適的回收再利用途徑，因此本文僅對(duì)再生粗骨料作相關(guān)研究。作對(duì)比的天然粗骨料為南寧某采石場(chǎng)生產(chǎn)的碎石,砂子為邕江河砂（細(xì)度模數(shù)為2.8）。

　　2.2再生骨料工程技術(shù)指標(biāo)的測(cè)定

　　由于目前再生骨料尚無(wú)統(tǒng)一的試驗(yàn)方法，本試驗(yàn)以《建筑用卵石、碎石（GB/T14685-2001）》依據(jù)，檢測(cè)粗骨料的級(jí)配、粒徑、表觀密度、松散堆積密度、吸水率、壓碎指標(biāo)等工程技術(shù)參數(shù)。

　　粒徑（mm）5～37.55～37.5＜5

　　表觀密度（kg/m3） 2692.12615.2 2660.3

　　松散堆積密度（kg/m3）1469.31285.3 1610.0

　　松散空隙率（%）45.450.9 39.5

　　緊密堆積密度（kg/m3） 1586.81445.6 --

　　緊密空隙率（%） 41.144.7 --

　　吸水率（%）1.025.46--

　　壓碎指標(biāo)（%） 10.817.8--

　　針片狀顆粒含量（%） 9.13.7--　

　　3、試驗(yàn)結(jié)果與分析

　　3.1再生粗骨料的表面特征及針片狀顆粒含量

　　如圖1與圖2所示，再生粗骨料的外形介于碎石與卵石之間,大部分再生粗骨料顆粒表面附著部分廢舊砂漿，少部分為廢舊砂漿完全脫離的原狀顆粒，還有很少一部分為廢舊砂漿顆粒。 

　　從表1可以看到，再生粗骨料的針片狀顆粒含量為3.7%，天然粗骨料的針片狀顆粒含量為9.1%。骨料中的針片狀顆粒不僅本身受力時(shí)易折斷，而且含量較多時(shí)會(huì)增大骨料的空隙率，使混凝土拌和物和易性變差，同時(shí)降低混凝土強(qiáng)度。因此，單就針片狀顆粒含量來(lái)說(shuō)，再生粗骨料優(yōu)于天然粗骨料。

　3.2再生粗骨料的顆粒級(jí)配和粒徑

　　再生粗骨料的篩分析試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。從表中可看出：（1）機(jī)械生產(chǎn)出來(lái)的再生粗骨料的顆粒級(jí)配既不滿足連續(xù)粒級(jí)要求，也不滿足單粒級(jí)的要求。因此，要想獲得最佳級(jí)配，就必須用標(biāo)準(zhǔn)篩將剛生產(chǎn)出來(lái)的骨料進(jìn)行分級(jí)，把各粒徑范圍的骨料分開，使用時(shí)再根據(jù)不同需要將骨料混合，使之滿足規(guī)范要求。（2）盡管篩分試驗(yàn)前已把粒徑小于5mm的顆粒篩除，但經(jīng)過(guò)震篩機(jī)進(jìn)行篩分試驗(yàn)后，仍有5.82%的細(xì)顆粒（粒徑＜4.75mm）產(chǎn)生，其原因之是機(jī)械破碎法得到的再生骨料內(nèi)部存在大量的微裂縫，在震篩機(jī)的振動(dòng)下，骨料在微裂縫處出現(xiàn)應(yīng)力集中，導(dǎo)致骨料顆粒從裂縫處分解；原因之二為附著在再生粗骨料表面的廢舊砂漿，當(dāng)其附著面積較小時(shí)，在震篩機(jī)的振動(dòng)過(guò)程中，有可能從骨料顆粒中分離出來(lái)，形成細(xì)粒和粉粒。根據(jù)這一特點(diǎn)，在再生粗骨料使用前可采用振動(dòng)等方法促使含有微裂縫的骨料顆粒分解，減少含有微裂縫的骨料顆粒，這是提高再生混凝土抗壓強(qiáng)度的途徑之一。論文參考。（3）中等粒徑顆粒較多。從本試驗(yàn)看，粒徑為16mm的顆粒最多，占到試樣總質(zhì)量的31.89%，31.5mm、19mm、9.5mm顆粒的含量基本相當(dāng)。當(dāng)然這一結(jié)論可能僅適用于本例，因?yàn)樵偕�粗骨料的粒徑與原混凝土（即母材）中的天然骨料粒徑有很大的關(guān)系。論文參考。此外，破碎機(jī)械的工作方式也會(huì)影響骨料的粒徑。

　　徑（mm）篩余量(kg)分計(jì)篩余(%)累計(jì)篩余(%) 

　　53.00.0000.000.00

　　37.50.6458.068.06

　　31.51.08213.5321.59

　　19.01.41617.7039.29

　　16.02.55131.8971.18

　　9.51.40517.5688.75

　　4.750.4355.4494.19

　　2.360.0260.3394.51

　　篩底0.4395.49100.0

　　3.3再生粗骨料的壓碎指標(biāo)值

　　從表1可知，再生粗骨料的壓碎指標(biāo)值高于天然粗骨料，這主要是由于再生粗骨料顆粒表面附著的砂漿在壓力的作用下，從骨料表面剝離出來(lái)，使得其壓碎指標(biāo)值增大。

　　3.4再生粗骨料的表觀密度、堆積密度、空隙率

　　從表1中我們可以看到，再生粗骨料的表觀密度、松散堆積密度、緊密堆積密度、松散空隙率和緊密空隙率均低于天然骨料。出現(xiàn)上述結(jié)果，可能是再生骨料表面包裹著相當(dāng)數(shù)量的水泥砂漿，表面粗糙、棱角較多，由于水泥砂漿孔隙率大，再加上混凝土塊在解體、破碎過(guò)程中由于損傷積累使再生骨料內(nèi)部存在大量微裂紋，從而導(dǎo)致再生骨料的密度偏小，空隙率偏大。

　　3.5吸水率

　　骨料的吸水率是反映骨料顆粒密實(shí)程度和質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，吸水率越小，表示骨料顆粒越密實(shí)，質(zhì)量越好[2]。從表1的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，再生骨料的吸水率比天然骨料高出了4.44個(gè)百分點(diǎn)。其主要原因是再生骨料中水泥砂漿含量較高，再加上機(jī)械破碎中造成損傷積累使再生骨料內(nèi)部存在大量微裂紋，使再生骨料孔隙率高，吸水性能較強(qiáng)。

　　3.6再生混凝土的抗壓強(qiáng)度

　　為了比較再生混凝土和普通混凝土在抗壓強(qiáng)度等方面的差異，本文以《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程(JGJ55-2000)》為依據(jù)，完成了10個(gè)配合比的設(shè)計(jì)，分為RC-Ⅰ和RC-Ⅱ兩個(gè)配合比系列，試塊采用邊長(zhǎng)為150mm的立方體試塊，水泥為古廟P.O.42.5普通硅酸鹽水泥。兩系列配合分別以RC-Ⅰ-00和RC-Ⅱ-00作為基準(zhǔn)配合比，在其它條件不變的情況下，用再生粗骨料部分或全部取代基準(zhǔn)配合比中的天然骨料（即碎石）,混凝土配合比編號(hào)的最后兩位數(shù)字為再生粗骨料取代率(RCA占粗骨料總量重量百分比)，如RC-Ⅰ-30是將RC-Ⅰ-00中30%的天然粗骨料用相同質(zhì)量的再生粗骨料代替。各混凝土配合比與坍落度及抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見表3。

　　編號(hào)配合比(Kg/m3) 坍落度（cm） 7d抗壓強(qiáng)度 28d抗壓強(qiáng)度

　　W：C：S：G：RCA （Mpa） （Mpa）

　　RC-Ⅰ-00 185：330：754：1131：06522.333.7

　　RC-Ⅰ-30 185：330：754：791.7：339.359 21.428.7

　　RC-Ⅰ-50 185：330：754：565.5：565.545 20.727.3

　　RC-Ⅰ-70 185：330：754：339.3：791.733 19.725.7

　　RC-Ⅰ-100 185：330：754：0：113118 18.824.9

　　RC-Ⅱ-00 185：430：643：1142：057 33.843.1

　　RC-Ⅱ-30 185：430：643：799.4：342.6 50 29.138.2

　　RC-Ⅱ-50 185：430：643：571：57142 29.436.2

　　RC-Ⅱ-70 185：430：643：342.6：799.4 35 25.533.8

　　RC-Ⅱ-100 185：430：643：0：11421524.130.9

　　由表3可以看到，兩系列混凝土的坍落度隨著再生骨料取代率的增大都表現(xiàn)出降低的趨勢(shì)。出現(xiàn)以上情況可能是再生粗骨料的吸水率比天然粗骨料高，在拌制過(guò)程中，再生粗骨料吸入大量的拌合用水，導(dǎo)致實(shí)際拌合水減少，從而影響到混凝土拌和物的坍落度。因此，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)考慮再生粗骨料的吸水特性，在拌制過(guò)程中適當(dāng)補(bǔ)充了拌合水[3]，使坍落度能增加到滿足施工要求。

　　由表4可看出，當(dāng)再生粗骨料取代率分別為30%、50%、70%和100%時(shí)，再生混凝土的強(qiáng)度均低于同齡期的普通混凝土，而且強(qiáng)度降低的程度隨再生粗骨料取代率的增加而增加。再生混凝土抗壓強(qiáng)度低于普通混凝土的原因可能是再生粗骨料生產(chǎn)過(guò)程中骨料內(nèi)部出現(xiàn)了累積損傷[1]，在壓力作用下，骨料損傷部位出現(xiàn)應(yīng)力集中，這一特點(diǎn)會(huì)加速混凝土試塊的破壞速度；原因之二可能是再生骨料的表面環(huán)境不利于水泥石和再生骨料間粘結(jié)強(qiáng)度的發(fā)展，再生粗骨料與新舊砂漿之間存在的粘結(jié)較為薄弱，這也會(huì)使再生混凝土的強(qiáng)度降低。

　　　　4、結(jié)論

　　本文以《建筑用卵石、碎石（GB/T14685-2001）》為依據(jù)，測(cè)定再生粗骨料的工程技術(shù)參數(shù)，設(shè)計(jì)并完成10個(gè)混凝土配合比試驗(yàn)，最后進(jìn)行立方體試塊抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)比分析，得出：

　�。�1）再生粗骨料的外形介于碎石與卵石之間，與天然粗骨料相比，其針片狀顆粒含量較少，這一特點(diǎn)可減少骨料的空隙率，同時(shí)提高再生混凝土的抗壓強(qiáng)度。

　�。�2）與天然粗骨料相比，再生粗骨料的表觀密度和堆積密度小，而空隙率大。為獲得最佳顆粒級(jí)配，再生粗骨料應(yīng)用于混凝土前，應(yīng)先過(guò)篩分級(jí)；使用時(shí)根據(jù)連續(xù)粒級(jí)或單粒粒級(jí)的技術(shù)要求將不同粒徑范圍的骨料顆粒均勻混合。

　�。�3）再生粗骨料的壓碎指標(biāo)值原高于天然粗骨料，也就是說(shuō)再生粗骨料抵抗受壓碎裂的能力比天然粗骨料弱，這是影響再生混凝土抗壓強(qiáng)度的因素之一。

　　（4）再生骨料的吸水性能對(duì)再生混凝土拌和物的工作性能影響很大，再生混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮骨料吸水率。

　�。�5）再生混凝土強(qiáng)度與再生骨料的摻量密切相關(guān)，抗壓強(qiáng)度隨再生骨料取代率的增大而降低。因此，工程應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，通過(guò)配合比試驗(yàn)選用合適的再生骨料摻量，以便獲得相應(yīng)的強(qiáng)度。

　�。�6）符合《建筑用卵石、碎石（GB/T14685-2001）》要求的再生粗骨料用于配制混凝土是可行的。

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