再生混凝土配合比及拉壓強度的實驗研究

鄭廷俊

摘 要：本文主要介紹了再生混凝土配合比的設計步驟，同時對影響再生混凝土強度的主要因素進行了試驗研究，希望本文能夠為相關人員的工作提供些許參考性建議。

關鍵詞：再生混凝土配合比；拉壓強度的實驗；研究

隨著我國建筑工程行業的不斷發展，再生混凝土的應用已經比較普遍。但是，再生混凝土與普通混凝土不同，其自身強度的影響因素比較多。為了進一步優化再生混凝土配合比設計，必須對再生混凝土配合比及拉壓強度進行實驗研究。

一、再生混凝土配合比的設計步驟

相比于普通混凝土，再生混凝土的材料組成更加復雜，且在配合比設計的過程中還需要相應的增加用水量。因此，再生混凝土配合比的設計步驟與普通混凝土要復雜的多，具體來說，有以下幾個步驟：（1）明確混凝土骨料的最大粒徑以及坍落度；（2）計算出再生混凝土的配制強度；（3）計算出再生混凝土的水灰比；（4）按照再生混凝土通常的表觀密度及其與普通混凝土的對比，明確粗、細骨料的具體用量，并且選擇合適的砂率及用量；（5）選擇再生混凝土的粗細骨料的取代率，求出附加水的用量，將其與相應的普通混凝土的用水量相加，得到每立方米再生混凝土的用水量；（6）按照計算出的水灰比數值以及單位用水量，求得每立方米混凝土的水泥用量。

二、再生混凝土配合比及拉壓強度的實驗研究

本文主要對再生粗骨料與天然砂這種組合形式下，水灰比、水泥強度、砂率與最大粒徑對再生混凝土強度的影響進行研究。

（一）試驗用原材料

（1）粗骨料。本次試驗所用的原材料是來自某個舊路面的路面混凝土。

（2）細骨料。細骨料則采用某河里面的河砂，是中砂的一種。

（3）攪拌用水。普通的城市自來水

（4）水泥。水泥則采用某建材公司生產的普通的硅酸鹽水泥。

（二）幾種因素對再生混凝土強度所產生的影響

（1）水灰比。本次試驗分別配制了水灰比為0.67、0.57、0.50、0.44、0.40的再生混凝土試塊，并將其均在標準條件下養護30天，之后對其抗壓強度進行測量（下同），配比情況如下：四組混凝土的水灰比分別為0.67、0.50、0.44、0.40；用水量均為200kg；水泥用量分別為300kg、400kg、450kg、490kg；砂率均為36%、35%、34%、33%；粗骨料分別為1301kg、1200kg、1145kg、1090kg；細骨料分別為700kg、600kg、580kg、540kg；坍落度分別為50、27、25、0。

通過對試驗結果進行分析，可以得知：水灰比越大，再生混凝土的強度越小，而且再生混凝土強度受水灰比的影響比較明顯，水灰比由0.50增加到0.55，再生混凝土的強度減小了10.8MPa。所以，本文試驗中的水灰比基本為0.50[1]。

（2）水泥強度。本次試驗分別采用強度為34.5（代號A）與強度41.3（代號B）的水泥，配制出分別具有0.65、0.55、0.45水灰比的再生混凝土試塊。配比情況如下：三組混凝土的水灰比逐漸減少，分別為0.65、0.55、0.45；用水量均為200kg；水泥用量逐漸增加，分別為298kg、350kg、423kg，砂率均為35%；粗骨料分別為1201kg、1180kg、1135kg；細骨料分別為660kg、640kg、600kg；而坍落度分別均為19、22、32。

通過分析試驗結果可知，通常情況下，水灰比相同時，強度比較高的水泥配制出的再生混凝土30d的抗壓強度比較高，并且水泥強度對再生混凝土抗壓強度的影響比較大。

（3）砂率

用強度為33.4的水泥配制出砂率分別為25%、35%、40%、45%，且間隔均為5%的再生混凝土試塊，配比情況如下：四組混凝土的水灰比均為0.50；用水量均為200kg；水泥用量均為400kg；粗骨料逐漸減少，由1組至4組分別為1360kg、1187kg、1050kg、970kg；細骨料逐漸增加，由1組至4組分別為445kg、620kg、730kg、800kg；而1組坍落度均為0、2組的坍落度為29、3組的坍落度為43、4組的坍落度為39。

由實驗結果可知：當砂率處在25%時，再生混凝土的抗壓強度最低，而在35%時，再生混凝土的強度是最高的。由此可知，再生混凝土配合比設計時，砂率保持在35%左右是最佳的。

（4）最大粒徑。本次試驗分別取最大粒徑為40、31.5、20、10mm的再生粗骨料，在確保其他條件相同的情況下，配置再生混凝土試塊。配比數據如下：四組混凝土的水灰比均為0.50，用水量均為200kg，水泥用量均為400kg，砂率均為33%，粗骨料均為1200kg、細骨料均為340kg，而1組、2組的坍落度均為0；3組、4組的坍落度分別為25和32。

通過對試驗結果進行分析，可以得知，最大粒徑越小，再生混凝土的強度越高。但是，當最大粒徑在20mm時，再生混凝土的抗壓強度值處于最大，而最大粒徑是31.5與40mm時，混凝土強度的差值比較小，只有在最大粒徑是10與20時，差別在最大。由此可見，原始混凝土破碎的最大粒徑處在20mm時，是最佳的再生混凝土骨料。

三、結論

通過本次試驗，可以得出以下結論：（1）水灰比、水泥強度、砂率以及最大粒徑均是再生混凝土強度的主要影響因素，其中砂率的影響程度最小：（2）在對中低強度的再生混凝土的配合比進行設計時，水灰比的最佳值大概為0.5；（3）最佳的砂率大概為35%，且將原始混凝土破碎成最大粒徑是20mm的骨料顆粒是最佳的。

參考文獻：

[1]高丹盈，張麗娟，蘆靜云，等.再生骨料混凝土配合比設計參數研究[J].建筑科學與工程學報，2016，01：8-14.endprint