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(chǔ)工程集團(tuán)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(chǔ)工程集團(tuán)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(qiáng)度進(jìn)行測定，分析。在此基礎(chǔ)上，研究再生粗骨料級配對混凝土性能的影響。結(jié)果顯示，當(dāng)再生粗骨料混合質(zhì)量比下降時(shí)，連續(xù)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(dòng)比較小。隨著骨料比例的不斷增加，對混凝土的性能、抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生了明顯的影響，表現(xiàn)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(yàn)

1.1 原材料

水泥。規(guī)格為：P·O42.5。在第3天的強(qiáng)度為29.0MPa，抗折強(qiáng)度為5.7MPa。第8天的強(qiáng)度為50.2MPa，抗折強(qiáng)度為8.5MPa。

粉煤灰。級別：Ⅱ級。細(xì)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(jīng)過抗壓強(qiáng)度檢測破型后的混凝土試塊進(jìn)行加工。采用兩個(gè)單粒級再生粗骨料。分別是：16-31.5mm，5-20mm。然后，根據(jù)相關(guān)的檢測標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行檢測。

1.2 試驗(yàn)方法

本文根據(jù)再生粗骨料在最緊密堆積狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生的最大堆積密度來對連續(xù)級配再生粗骨料的級配進(jìn)行評價(jià)，判斷其質(zhì)量的優(yōu)良。其次，采用連續(xù)級配再生粗骨料的吸水率對連續(xù)級配再生粗骨料的優(yōu)良進(jìn)行評價(jià)。該指標(biāo)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(xù)級配再生粗骨料。本組配置了 6組不同的連續(xù)級配再生骨料。16.0-31.5mm、5.0-20.0mm兩種再生骨料的混合質(zhì)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(xù)級配再生粗骨料的最緊堆積密度時(shí)，采用20L的容量筒。同時(shí)，再測試出粗骨料的吸水率。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論

2.1 連續(xù)級配再生粗骨料物理性能

結(jié)果顯示，當(dāng)2種單粒級再生粗骨料混合質(zhì)量比降低后，連續(xù)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(diào)整的過程中，降低了其堆積空隙率，以此來優(yōu)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(zhì)量。當(dāng) 5.0-20.0mm再生粗骨料與16.0-31.5mm再生粗骨料的質(zhì)量比為7:3時(shí)，將二者進(jìn)行混合。此時(shí)，連續(xù)級配再生粗骨料達(dá)到最緊密堆積狀態(tài)。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(shí)，小粒徑粗骨料吸水率強(qiáng)，能夠吸附大量砂漿。在這種情況下，當(dāng)上面的兩種單粒連續(xù)級配粗骨料混合質(zhì)量比降低后，就會(huì)使連續(xù)級配再生粗骨料的吸水率增加，然后呈現(xiàn)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(jī)時(shí)，除去不足5mm的顆粒，其他顆粒通過相互碰撞，導(dǎo)致部分砂漿顆粒脫離。這樣，就會(huì)對再生粗骨料產(chǎn)生強(qiáng)化，最終提高品質(zhì)。

2.2 連續(xù)級配再生粗骨料曬分析

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

圖1 ：各連續(xù)級配再生粗骨料的篩分累計(jì)通過率曲線

2.3 連續(xù)級配再生骨料混凝土工作性

根據(jù)連續(xù)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(guān)研究結(jié)果也是一致的。對級配進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)5.0-20.0mm再生粗骨料與16.0-31.5mm再生粗骨料混合質(zhì)量比下降后，可以降低空隙率，進(jìn)而使級配達(dá)到優(yōu)化。在這種情況下，就會(huì)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(yīng)力的大小，受到混凝土流變特性的影響。保持砂漿量不變，當(dāng)粗骨料的摩擦角與空隙率增大后，就會(huì)使新拌混凝土的砂漿粘度、屈服應(yīng)力增大。

2.4 連續(xù)級配再生骨料混凝土的強(qiáng)度

混凝土由骨料組成，在評價(jià)其強(qiáng)度的過程中，可以根據(jù)骨料的好壞來判斷。結(jié)果顯示，保持其他參數(shù)不變的情況下，再生粗骨料的級配能夠?qū)炷量箟簭?qiáng)度產(chǎn)生一定的影響。當(dāng)混合質(zhì)量比為8:2時(shí)，混凝土的抗壓強(qiáng)度最低。另外，如果混凝土拌合物的粘聚性比較差時(shí)，在振搗的過程中，就會(huì)出現(xiàn)分層、離析的現(xiàn)象。這樣，不僅會(huì)破壞內(nèi)部成分的均勻度，而且還會(huì)降低混凝土的抗壓強(qiáng)度。但是，在實(shí)際應(yīng)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(dòng)性，以此來避免坍落。

結(jié)束語

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

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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(xué)歷：統(tǒng)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