再生混凝土抗?jié)B透性能試驗初探

陸帆　鐘榮富　付芳　杜培鑫

[摘 要] 混凝土耐久性能的一個明顯表現(xiàn)就是混凝土的抗?jié)B性能，從一棟建筑物的底板到防洪蓄水的水壩，都體現(xiàn)著滲透這一性能。到目前為止，國內(nèi)外研究混凝土的抗凍性能被廣泛傳播，但是再生混凝土的研究還不是很成熟，抗?jié)B性試驗研究相對落后。再生混凝土由于其復(fù)雜的隨機(jī)模式，不同粗骨料之間在膠凝材料的黏結(jié)下黏結(jié)力是不均勻的，比天然混凝土抗?jié)B性能差。因此就再生混凝土抗?jié)B透性能試驗進(jìn)行深刻研究，以期共同進(jìn)步。

[關(guān) 鍵 詞] 再生混凝土；抗?jié)B性；試驗研究

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）27-0144-01

一、再生混凝土滲透機(jī)理

混凝土是多孔非均質(zhì)復(fù)合建筑材料，混凝土一般是配合鋼筋和水泥共同使用的。混凝土是多孔多相復(fù)合建筑材料，混凝土一般用于配合鋼鐵和水泥一起使用。首先，為了防止混凝土的沉降產(chǎn)生，再生混凝土需要混合攪拌，再填充水泥，水和水泥的沖洗作用，將更容易再生骨料的表面侵蝕。其本身結(jié)合不規(guī)則，再生混凝土中的空隙增多，抗彎和抗壓能力衰減；其次，水泥硬化后不可能充滿整個空間，外部產(chǎn)生的水分直接通過混凝土表面缺口抵達(dá)內(nèi)部，從而破壞混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

二、再生混凝土抗?jié)B性綜合試驗案例分析

（一）再生混凝土透水性試驗

實驗準(zhǔn)備：水泥采用巢湖關(guān)東牌32.5礦渣硅酸鹽水泥，密度2900kg/m3，初凝時間184min，終凝時間457min。細(xì)骨料為普通河沙，水為自來水。再生骨料的基體混凝土為合肥市黃山路廢棄混凝土路面板破碎加工而成。

實驗過程：混凝土的抗?jié)B等級以每組6個試件中4個未發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象時的最大水壓力表示，記錄第3個試件出現(xiàn)滲水時的水壓。

實驗結(jié)果：（1）混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級C20的5組試件的抗?jié)B等級差異更加明顯。（2）混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級C30的12組試件總體上天然混凝土和再生混凝土的抗?jié)B性差別不大。（3）C30下的再生混凝土的抗?jié)B等級較高于C20下的再生混凝土。

實驗分析：一般再生混凝土的抗?jié)B性比天然混凝土的抗?jié)B性差，再生混凝土的抗?jié)B性隨混凝土強(qiáng)度等級的提高而增強(qiáng)，隨水灰比的增加而降低。再生混凝土的抗?jié)B性隨水灰比的增大而降低，隨強(qiáng)度的增大而增大，砂率對其的影響并不大。

（二）再生混凝土抗?jié)B性的抗Cl-試驗

實驗準(zhǔn)備：試件采用由100 mm×300 mm的圓柱體，成型一天后脫模，然后放入20+3℃水中養(yǎng)護(hù)至28d，取出試樣后，在切割機(jī)上切去試樣兩端少許，最后將試樣切割成三塊高度為50mm的薄餅試塊。

實驗過程：將所有由100 mm×50 mm試塊在真空條件下吸水飽和，然后將試塊放在試驗箱上，側(cè)面用玻璃膠密封。安裝到兩端安置銅網(wǎng)電極的Cl-滲透儀上，并用玻璃膠密封接口處。在正極端注入0.3mol/L的NaOH溶液，負(fù)極端注入質(zhì)量百分比濃度3%的NaCl溶液，試驗在60V電壓下，每隔30分鐘記錄一次電流，持續(xù)試驗6小時，計算6小時通過的總電量（C）。

實驗結(jié)果：（1）孔徑大或者水灰比大的混凝土在單位時間通過單位混凝土截面的電量大，因而氯離子的擴(kuò)散系數(shù)也大，混凝土的抗氯離子滲透性也就越差；（2）隨著再生骨料取代率的增加，再生混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)不斷增大，即混凝土的抗?jié)B性越來越差。

實驗分析：再生骨料的數(shù)量增加，其滲透性增大。這是由于混凝土砌塊在使用期間被摧毀，或可能會在解體、破碎過程中，再生骨料存在大量的破碎損傷積累，其內(nèi)部微裂紋較多。通過添加粉煤灰可以改善混凝土的抗?jié)B性。高效減水劑也可以減少氯離子的擴(kuò)散系數(shù)。

三、再生混凝土抗?jié)B性試驗對比啟示

（一）影響再生混凝土抗?jié)B性的因素

孔隙率，再生混凝土特殊的孔結(jié)構(gòu)（混凝土的孔結(jié)構(gòu)包括水泥漿基體孔隙，骨料中的孔隙，基體與骨料界面過渡區(qū)的孔隙。）水灰比，水灰比越大，水泥漿中用于水泥水化外的水分增多，這樣導(dǎo)致水在水泥石中逐漸形成相互連接的、沒有規(guī)則的毛細(xì)孔系統(tǒng)，待水分蒸發(fā)后水泥石的孔隙率逐漸增多，混凝土的抗?jié)B性也將越來越差。粉煤灰量，粉煤灰的活性成分與硅酸鹽水泥水化時析出的大量氫氧化鈣結(jié)合生成比較穩(wěn)定的硅酸鈣水化物，這種水化物不僅有助于混凝土后期強(qiáng)度的增長，而且由于水化物在反應(yīng)過程中體積膨脹，使混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)合更加密集，增加了阻水作用，因此使混凝土的抗?jié)B性能得到改進(jìn)。

（二）改善再生混凝土抗?jié)B性的方法多樣

為了得到抗?jié)B性良好的再生混凝土，應(yīng)盡可能用小的水灰比，控制水泥和砂的用量比例，加入適量的粉煤灰可明顯改善其滲透性，而且要注意控制施工質(zhì)量，由于受試驗條件的限制欠考慮之處需要進(jìn)一步研究，但是再生混凝土每立方價格較普通混凝土要低10%～15%左右，經(jīng)濟(jì)效益還是相當(dāng)可觀的。

簡而言之，由于再生混凝土和普通混凝土等方面的原材料、配合比和施工過程有重要的區(qū)別，普通混凝土的現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，不適合再生混凝土。所以，應(yīng)該結(jié)合再生骨料的分類標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)適合國內(nèi)情況的再生混凝土相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和程序，同時在我國，再生混凝土的推廣應(yīng)用還需要政府產(chǎn)業(yè)政策支持和國家法律法規(guī)的保障，打破狹隘的再生混凝土使用面積少的尷尬局面，改善再生混凝土抗?jié)B性能的進(jìn)一步研究有待提高。

參考文獻(xiàn)：

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