再生粗骨料最大堆積密度及其對混凝土性能影響探討

劉 洋

（廣東省基礎工程集團有限公司 廣東 廣州 510000）

再生粗骨料最大堆積密度及其對混凝土性能影響探討

劉 洋

（廣東省基礎工程集團有限公司 廣東 廣州 510000）

對再生骨料最大堆積密度、曬分析、吸水率、混凝土坍落度，以及在第7天、第28天，60天的強度進行測定，分析。在此基礎上，研究再生粗骨料級配對混凝土性能的影響。結果顯示，當再生粗骨料混合質量比下降時，連續級配再生粗骨料的最大堆積密度、吸水率均增大，然后減小，但波動比較小。隨著骨料比例的不斷增加，對混凝土的性能、抗壓強度產生了明顯的影響，表現為先增大后減小。

再生粗骨料；堆積密度；混凝土性能；影響；分析

1 試驗

1.1 原材料

水泥。規格為：P·O42.5。在第3天的強度為29.0MPa，抗折強度為5.7MPa。第8天的強度為50.2MPa，抗折強度為8.5MPa。

粉煤灰。級別：Ⅱ級。細度、需水量比、燒失量分別為（18.9%、98%、0.92%）。

再生粗骨料（RCA）。委托某水泥公司對經過抗壓強度檢測破型后的混凝土試塊進行加工。采用兩個單粒級再生粗骨料。分別是：16-31.5mm，5-20mm。然后，根據相關的檢測標準，進行檢測。

1.2 試驗方法

本文根據再生粗骨料在最緊密堆積狀態時，產生的最大堆積密度來對連續級配再生粗骨料的級配進行評價，判斷其質量的優良。其次，采用連續級配再生粗骨料的吸水率對連續級配再生粗骨料的優良進行評價。該指標處于次要地位。然后，在混凝土制備中，采用堆積密度不同的連續級配再生粗骨料。本組配置了 6組不同的連續級配再生骨料。16.0-31.5mm、5.0-20.0mm兩種再生骨料的混合質量比分別是：8.0:2.0，7.5:2.5,7.0:3.0,6.0:3.5,6.0:4.0，5.0:5.0。在測量連續級配再生粗骨料的最緊堆積密度時，采用20L的容量筒。同時，再測試出粗骨料的吸水率。

2 實驗結果分析與討論

2.1 連續級配再生粗骨料物理性能

結果顯示，當2種單粒級再生粗骨料混合質量比降低后，連續級配再生粗骨料最大堆積密度上升，并逐漸下降。可以看出，粗骨料級配在調整的過程中，降低了其堆積空隙率，以此來優化級配。其次，5.0-20.0mm再生粗骨料增加后，使孔隙率越來越大，降低了粗骨料級配的質量。當 5.0-20.0mm再生粗骨料與16.0-31.5mm再生粗骨料的質量比為7:3時，將二者進行混合。此時，連續級配再生粗骨料達到最緊密堆積狀態。最大堆積密度為1423kg/m3。再生粗骨料在加工的過程中，與大粒徑骨料相比，小粒徑骨料的損傷程度更大。同時，小粒徑粗骨料吸水率強，能夠吸附大量砂漿。在這種情況下，當上面的兩種單粒連續級配粗骨料混合質量比降低后，就會使連續級配再生粗骨料的吸水率增加，然后呈現出降低的趨勢。最后，5.0-20.0mm單粒再生粗骨料的吸水率比16.0-31.5mm的吸水率小。主要原因是：在使用搖篩機時，除去不足5mm的顆粒，其他顆粒通過相互碰撞，導致部分砂漿顆粒脫離。這樣，就會對再生粗骨料產生強化，最終提高品質。

2.2 連續級配再生粗骨料曬分析

從不同連續級配再生粗骨料曬分析曲線圖中可以看出，當5.0-20.0mm單粒級再生粗骨料與16.0-31.5mm的質量混合比為3:7時，此時篩分曲線基本重合，表示級配較為良好。同時，也證明了利用最大密度對再生粗骨料的級配進行評價，進而判斷出質量的優良，該辦法是比較合理、科學的。如圖1所示：

圖1 ：各連續級配再生粗骨料的篩分累計通過率曲線

2.3 連續級配再生骨料混凝土工作性

根據連續級配再生骨料新拌混凝土坍落度圖可以看出，混凝土的坍落度首先增加，然后慢慢降低。這與相關研究結果也是一致的。對級配進行分析，發現當5.0-20.0mm再生粗骨料與16.0-31.5mm再生粗骨料混合質量比下降后，可以降低空隙率，進而使級配達到優化。在這種情況下，就會減少填充空隙的砂漿，從而改善再生粗骨料的包裹性，最終提高新拌再生骨料混凝土的工作性。研究表明，新拌混凝土粗骨料的砂漿粘度、屈服應力的大小，受到混凝土流變特性的影響。保持砂漿量不變，當粗骨料的摩擦角與空隙率增大后，就會使新拌混凝土的砂漿粘度、屈服應力增大。

2.4 連續級配再生骨料混凝土的強度

混凝土由骨料組成，在評價其強度的過程中，可以根據骨料的好壞來判斷。結果顯示，保持其他參數不變的情況下，再生粗骨料的級配能夠對混凝土抗壓強度產生一定的影響。當混合質量比為8:2時，混凝土的抗壓強度最低。另外，如果混凝土拌合物的粘聚性比較差時，在振搗的過程中，就會出現分層、離析的現象。這樣，不僅會破壞內部成分的均勻度，而且還會降低混凝土的抗壓強度。但是，在實際應用的過程中，如果不能增加減水劑與水泥漿用量，那么可以采用提高用水量的辦法，減小混凝土的流動性，以此來避免坍落。

結束語

綜上所述，在混凝土生產的過程中，當再生粗骨料級配達到最緊密堆積狀態時，堆積的密度最大。此時，可以提高骨料新拌混凝土的工作性與混凝土強度。具體來講，當16.0-31.5mm再生粗骨料與5.0-20.0mm再生粗骨料的混合質量比為7:3時，可以達到最大堆積密度。此時，再生骨料混凝土的質量比其他混合質量的流動性更加，并且改善了混凝土的抗壓強度。

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G322

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1007-6344（2016）07-0346-01

姓名：劉洋、性別：男、出生年 1988-08-10、籍貫：黑龍江五常市、民族：漢、學歷：統招大專，自考本科、研究方向：再生混凝土、主要從事：工程類工作