C30混雜再生骨料自密實再生混凝土配合比設計

梁家綸 賈艷東

(遼寧工業大學土木建筑工程學院，遼寧 錦州 121001)

0 引言

自密實混凝土(SCC)是指利用自身重力，使骨料完全填充模板的混凝土，即使結構復雜也可以無須振搗就可完全填充，并且具有出色的骨料流動性[1]。再生混凝土是指拆除廢舊建筑物后，將剩余的混凝土進行粉碎和篩分而形成的再生骨料，來代替天然骨料而制成的混凝土[2]。在我國現有建筑物中，紅磚是主要的建筑材料之一，這導致拆除建筑廢料時破碎的紅磚占很大比例。這些碎紅磚混在廢棄混凝土中，在分選的過程中很難與廢棄混凝土塊分離，導致一定比例的碎紅磚不可避免地混入生產出的再生粗骨料中[3]。對含有紅磚的混雜再生骨料的特點和自密實混凝土的配制方法，對混雜骨料自密實再生混凝土進行了配合比設計和相關力學性能研究。

1 試驗原材料性能

1)水泥：使用密度為3.1 g/cm3的渤海牌普通硅酸鹽42.5級水泥。

2)砂：普通河沙。

3)再生粗骨料：骨料直徑為5 mm～20 mm。根據JGJ 52—2006標準普通混凝土用砂、石質量檢驗方法標準[4]檢測得，堆積密度1 051 kg/m3，吸水率11.5%，含泥量2.6%。

4)減水劑：采用山東省萊陽市宏祥建筑外加劑廠生產的聚羧酸高效減水劑，減水率25%以上。

2 配合比設計方案

迄今為止，我國尚未對自密實混凝土配合比的設計方案采用統一的設計方法，國內學者提出的配合比設計方法主要有：固定砂石體積法、全計算法、改進的全計算法、參數設計法、骨料比表面積法等[5]。

應用改進的全計算法[6]，根據CCES 02—2004自密實混凝土設計與施工指南[7]和JGJ T283—2012自密實混凝土應用技術規程[8]，對C30混雜再生骨料自密實再生混凝土進行配合比設計。

在整個實驗過程中，粉煤灰的使用量固定為外加劑體積的30%[9]，混雜骨料完全取代天然骨料進行配合比設計。試驗所用配合比見表1。C30含磚混骨料自密實再生混凝土參數值見表2。

表1 C30含磚混雜骨料自密實再生混凝土配合比及編號

表2 C30含磚混雜骨料自密實再生混凝土參數值

由于含磚的混雜再生粗骨料吸水率較大對水膠比會產生影響，因此將用于制備混凝土的混雜骨料在水中浸泡24 h，然后晾至飽和干燥[10]。

3 試驗結果

3.1 新拌混凝土的工作性能

根據CCES 02—2004自密實混凝土設計與施工指南[7]中的方法，對上述幾組混雜再生骨料自密實再生混凝土的新拌混凝土的坍落度擴展度進行測試，坍落度擴展度試驗如圖1所示，坍落度試驗如圖2所示，結果如表3所示。

表3 新拌混凝土的工作性能

從表3中可知,坍落度在250 mm以上，坍落度擴展度在550 mm以上的有序號為S3，S6和S7組。當漿體體積約為0.385 m3/m3，砂率大于51.6%時，攪拌過程中的混凝土具有良好的流動性，同時沒有發生泌水現象。

3.2 立方體抗壓強度

每組制作三個150×150×150的立方體塊，將制作好的立方體塊養護28 d后，按照規范GB/T 50081—2002普通混凝土力學性能試驗[11]進行測試。測試如圖3所示，結果如表4所示。砂率與28 d立方體抗壓強度的關系如圖4所示。

表4 C30混雜骨料自密實再生混凝土立方體抗壓強度MPa

從表4中可看出，混雜骨料自密實混凝土28 d的抗壓強度最大值為36.8 MPa，最小值29.8 MPa，除S4組，其他組抗壓強度基本符合C30要求。從圖4中可看出，從S1組到S8組，每組的砂率依次增加，當砂率介于50%～55%之間時，除S4組外，立方體抗壓強度的最大值僅僅比最小值高4.3%，差值為1.6 MPa。可以得出，砂率在50%～55%時，砂率對C30混雜骨料自密實再生混凝土立方體抗壓強度影響不大。

4 結論

對采用含磚的混雜骨料制作的自密實再生混凝土進行了配合比設計，并測定新拌混凝土工作性能和28 d立方體抗壓強度，得出以下結論：

1)C30混雜骨料自密實再生混凝土的砂率在51.6%～54.7%之間，漿體體積在0.377 m3/m3～0.4 m3/m3之間時，坍落度達到235 mm～260 mm，坍落度擴展度在572 mm～625 mm的范圍內，混凝土在攪拌過程中具有良好的流動性，幾乎沒有泌水。2)C30混雜骨料自密實再生混凝土(S4組除外)的立方體抗壓強度在31.2 MPa～36.8 MPa之間，基本滿足C30混凝土的強度要求，表明可以采用紅磚的混雜骨料制作出具有良好工作性能和強度符合要求的自密實混凝土。3)當砂率介于50%～55%之間時，砂率對C30自密實混凝土的立方體抗壓強度影響不大。