任小瑾，王朝陽

(1. 貴州省質(zhì)安交通工程監(jiān)控檢測中心有限責任公司;2. 貴州省交通建設工程造價管理站)

再生細集料是通過對廢棄混凝土采取多項加工工序后所制作成的，其加工工序為清洗→破碎→分級→篩選。然而，由于經(jīng)過加工后所形成的再生細集料與天然的細集料在品性上存在明顯的差異，因此必然會對以再生細集料制成的水泥混凝土產(chǎn)生一定的影響?，F(xiàn)階段，在關(guān)于再生集料的研究不少，然而關(guān)于其對混凝土在物理力學性能影響方面的研究仍不較少?；诖?，本研究深入分析再生細集料對水泥混凝土物理力學性能的影響。

1 實驗方法分析

表1 實驗材料的選擇

首先，以《普通混凝土力學性能試驗方法》作為成型依據(jù)，選擇15 cm×15 cm×15 cm 規(guī)格的試件，經(jīng)過標養(yǎng)后，分別在第7 d 與第28 d 對抗壓強度進行測定。其次在測試混凝土中氯離子的滲透性時，以ASTM1202 方法作為試驗依據(jù)。再次，在測試混凝土的氣滲情況時，以RILEM TC116－PCD 試驗方法作為試驗依據(jù)。最后，在測試混凝土的碳化性能時，以《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》作為試驗依據(jù)。

2 結(jié) 果

(1)混凝土中再生細集料的特點分析

圖1 中，(a)圖中的再生細集料是采用機械破碎所形成，其以廢棄混凝土為母體材料，所以集料顆粒相對較大，具有裂縫與棱角，粉料較多，并且易于團聚。而(b)圖中的再生細集料為天然河砂，其是巖石在經(jīng)過長時間的風化作用、水流磨損而形成，因此集料呈現(xiàn)出球狀，棱角相對，分布均勻，具有良好的光澤，質(zhì)地堅硬。

圖1 細集料顆粒的外觀特征

表2 再生細集料、天然河砂等的級配情況與物理性能試驗結(jié)果 %

通過表2 可看出，再生細集料與天然河砂在細度模數(shù)上相同，兩者的細度模數(shù)均為2.80，然而通過累計篩余的結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，再生細集料的外端為中間小，兩端大，并且＞1.18 mm 的集料顆粒與＜0.3 mm 的集料顆粒，在粉料上明顯對天然河砂多。

另外，再生細集料、天然河砂等的物理性能試驗結(jié)果(表2)中顯示出，在吸水率上，再生細集料明顯大于天然河砂，這是因為天然細集料是由機械破碎所成，所以在制備期間，具有不少因為硬傷累積而導致的微裂縫，是惡再生細集料的表觀密度降低，而吸水率上升。再者，再生細集料中含有較多＜0.15 的顆粒，這時因為再生細集料是通過加工廢棄混凝土而得，所以此類粒徑的集料主要為硬化的水泥漿體，此類漿體在碎成粉狀之后，不僅會加大表面積，還會具有部分未水化相，其對于水分具有強吸附力，由此使得再生細集料在吸水率上有了進一步的提高。

(2)再生細集料對水泥混凝土在物理力學性能上的影響

表3 摻再生細集料對混凝土在物理力學性能上的影響

由表3 可看出，再生細集料的用水量在一定范圍內(nèi)時，混凝土坍落度會隨著摻入量增加而減小，表格中顯示出，摻入量從20%上升至40%后，其混凝土坍落度的下降情況呈現(xiàn)出十分明顯的跡象，直至摻入量上升至80%后，其混凝土則無流動性出現(xiàn)。試驗同時對1 h 時混凝土的坍落度進行研究，發(fā)現(xiàn)混凝土在摻入了再生細集料后，其坍落度的損失情況較為明顯。另外，在抗壓強度方面，再生細集料的取代率大小會影響到混凝土的抗壓強度，由表中可看出，混凝土在第7 d 與第28 d 時，其抗壓強度會由于再生細集料摻入量的加大而降低。當摻入量在40%以上時，混凝土在第28 d 的抗壓強度有顯著性降低，而摻入量到達80%時，混凝土在第28 d 的抗壓強度僅有29.7 MPa，與C30混凝土的技術(shù)要求不相符。

(3)再生細集料的粒徑對水泥混凝土在物理力學性能上的影響

表4 再生細集料的粒徑對混凝土在物理力學性能上的影響

從表4 可看出，當再生細集料的取代量控制在一定量下時，其混凝土坍落度會因為集料粒徑的減小而較低，這時由于集料粒徑越小，其吸水率則越大，由Fj0與Fj3的坍落度初值可看出，兩者的差距為100 mm，這一結(jié)果表明，再生細集料吸水率大小主要取決于細集料的粒徑。另外，在抗壓強度方面，再生細集料的粒徑大小將會直接影響到混凝土的強度，觀察表格中可發(fā)現(xiàn)，混凝土在第7 d 與第28 d 時，其抗壓強度會由于再生細集料粒徑的減少而降低。

(4)再生細集料對水泥混凝土在氣滲性能上的影響

表5 摻入再生細集料水泥混凝土的氣體滲透試驗結(jié)果

表5 為0 ～5 mm 規(guī)格再生細集料所制混凝土的氣滲試驗結(jié)果。相比起天然的細集料，再生細集料具有多項不足之處，例如表面粗糙，具有較多棱角，含泥量大，吸水率高等，所以采用再生細集料所制成的混凝土在土孔隙率上、界面結(jié)構(gòu)上均跟不上一般的混凝土，其中水泥漿體以及集料之間的截面屬于最為薄弱的環(huán)節(jié)之一，其變成侵蝕離子滲透通道的可能性較大，因而降低了混凝土的耐久性能。另外，從表格中還可看出，再生混凝土會受再生細集料摻入量變大影響，導致氣滲系數(shù)也隨之增加。這時因為再生細集料具有吸水率大、表面積大、粉料多等特點，因此再生混凝土摻入越多的再生細集料，其空隙率也越大，而截面也增多，由此降低了混凝土在抵抗氣滲方面的性能。

(5)再生細集料對水泥混凝土在抗氯離子滲透性能上的影響

相關(guān)研究表明，再生混凝土中摻入越多的再生細集料，其在抗氯離子滲透上的性能也會隨著降低。這時因為再生細集料具有較多的缺陷，例如吸水率大、孔隙率高等，因而再生混凝土中，再生細集料所占比例越大，將對導致混凝土在抗氯離子滲透上的性能降低。

(6)再生細集料對水泥混凝土在抗碳化性上的影響

表6 摻入再生細集料水泥混凝土的碳化試驗結(jié)果

從表6 可看出，碳化試驗的結(jié)果與氣滲試驗的結(jié)果基本一致，再生混凝土在第3 d、第7 d、第14 d 以及第28 d 的碳化深度均會由于再生細集料摻入量的加大而產(chǎn)生相應的增大，表格中以摻入量到達60%的碳化深度最為嚴重。此外，再生混凝土對比一般的混凝土，不同摻入量的混凝土在碳化速度上，會因為碳化時間增加而減少。再生細集料在碳化初期擁有充足的氫氧化鈣供予混凝土進行碳化反應，而當二氧化碳深入到混凝土的內(nèi)部后，其會與氫氧化鈣產(chǎn)生反應，在此情況下，將會不斷減少氫氧化鈣的含量，進而減緩了化學反應的速度。而兩者反應所生成的碳酸鈣則會減少碳化區(qū)域的孔隙率，并降低二氧化碳的擴散能力，進而對碳化反應起到抑制的作用。

3 結(jié)束語

綜上所訴，再生細集料對于水泥混凝土在物理力學性能方面具有一定的影響，其會導致再生混凝土與普通混凝土在抗碳化能力、抗氯離子滲透及其他物理力學性能等方面具有顯著性差異。

［1］任偉.再生骨料混凝土性能的試驗研究［J］.吉林工程技術(shù)師范學院學報，2010，26(9):78－80.

［2］孫家瑛，車乘乘.再生細集料對水泥混凝土物理力學性能的影響［J］.土木建筑與環(huán)境工程，2011，33(3):143－146.