張新華++解曙輝++江媛++謝景偉++翟文靜

摘 要：再生粗骨料混凝土可較好的解決廢棄混凝土的環(huán)境污染問題，但再生粗骨料的離散性大、水泥漿附著骨料、孔隙率高等缺陷制約了其制作再生混凝土的應(yīng)用。研究如何改善透水混凝土配合比以再生粗集料空隙率、孔隙率、水灰比為配合比主要指標(biāo)，采用體積法進(jìn)行設(shè)計。本課題將再生混凝土技術(shù)與透水混凝土技術(shù)融合成透水混凝土，通過試驗分析了再生粗骨料不同摻量的透水混凝土強(qiáng)度變化規(guī)律，在實驗條件下，綜合考慮混凝土強(qiáng)度和透水系數(shù)的要求，一定目標(biāo)孔隙率下可確定符合要求的配合比，以促使其在工程應(yīng)用的推廣。

關(guān)鍵詞：再生混凝土 透水混凝土 強(qiáng)度 齡期

中圖分類號：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（c）-0071-02

透水混凝土是針對原城市道路路面的缺陷，可以讓雨水流入地下、有效補(bǔ)充地下水的新型工藝。透水混凝土的滲水透氣，在于其“沙其瑪”般的截面結(jié)構(gòu)，水氣通過孔隙滲透，但傳統(tǒng)混凝土的高密實性，阻斷了水氣交換。對于綜合利用廢舊混凝土等建筑材料，制造出可以新型的再生混凝土鋪設(shè)在城市路面、綠化帶、生態(tài)園林、公共綠地、河道景觀步道、山體護(hù)坡等地方使大地呼吸，從而有效地降低了城市熱島效應(yīng)、節(jié)約水資源、美化了城市環(huán)境更好地調(diào)節(jié)了現(xiàn)代城市與自然之間的和諧關(guān)系，同時還減少了排水設(shè)施的投資。廢混凝土制成再生粗骨料的表面附著部分水泥砂漿空隙率較大，造成其吸水率明顯高于天然骨料，這正好也是城市路面、綠化帶、生態(tài)園林等地方所需要的。將它們兩種技術(shù)組合起來，采用適當(dāng)?shù)哪z凝材料粘結(jié)，混凝土顆粒飽和粘結(jié)，顆粒間有明顯的滲水通道，孔隙比例可以達(dá)到近20%。如膠凝材料使用得當(dāng)、再生材料比例適當(dāng)、混凝土配合比合適，其強(qiáng)度可相當(dāng)于普通混凝土。

1 影響再生粗骨料混凝土力學(xué)性能的主要因素

1.1 再生粗骨料性能分析

由于廢舊混凝土的特點所決定其來源復(fù)雜，造成再生粗骨料性能離散和不穩(wěn)定，為此本課題組的再生粗骨料采用某檢測單位和廢棄混凝土堆場選取。經(jīng)過試驗分析：與天然骨料相比，再生粗骨料表觀密度降低約4.6%～15.7%，堆積密度降低約9.7%～15.1%；再生粗骨料吸水率是天然骨料的3～15倍，再生粗骨料的壓碎指標(biāo)是天然骨料的1.7～3.4倍。而且原生混凝土強(qiáng)度越高，破碎得到的再生粗骨料顆粒越大，再生粗骨料的表觀密度和堆積密度越高，而壓碎指標(biāo)、吸水率越小。再生粗骨料的密度、表觀密度、吸水率等物理特性，還與原生廢混凝土的強(qiáng)度等級、配合比、使用時間、使用環(huán)境及地域等因素有關(guān)。

1.2 再生粗骨料混凝土界面結(jié)構(gòu)

由于混凝土的多相、非勻質(zhì)和多孔性而存在著大量的界面，包括最薄弱環(huán)節(jié)的水泥石和骨料的界面，該區(qū)域裂縫是離子遷移和液體滲透的快速通道，直接影響混凝土力學(xué)性能與耐久性能。再生粗骨料配制的再生混凝土存在的這種問題更嚴(yán)重，因為再生粗骨料不僅棱角多，且骨料表面包裹著水泥漿，此界面過渡區(qū)的晶體及孔隙等超過水泥漿本體，使再生粗骨料表面與新水泥漿體之間生成結(jié)構(gòu)疏松的水化產(chǎn)物。但再生粗骨料表面包裹著硬化水泥漿體（或砂漿）與新水泥漿體（砂漿）之間彈性模量相差較小，有助于改善界面；再生粗骨料表面存在較多微裂縫，此微裂縫會吸入新的水泥顆粒，會對形成致密的界面結(jié)構(gòu)有幫助。

1.3 再生粗骨料取代率

國內(nèi)對不同再生粗骨料摻量的再生混凝土的抗壓強(qiáng)度方面的研究很多。試驗中再生粗骨料的摻量有不斷增加而檢測其影響程度，但再生混凝土力學(xué)性能試驗數(shù)據(jù)的離散性較大，出現(xiàn)大致的試驗現(xiàn)象是：隨再生粗骨料的摻量0%增加，混凝土強(qiáng)度基本不變；隨再生粗骨料的摻量30%～60%增加，混凝土強(qiáng)度降低0%～25%；隨再生粗骨料的摻量進(jìn)一步增加到60%以上，再生混凝土強(qiáng)度降低較大。

2 透水混凝土技術(shù)要求

2.1 密實方法的影響

由于透水混凝土水泥漿較少，微量或無細(xì)集料，在成型時若采用機(jī)械振搗的方式，將使水泥漿聚集到底部，使混凝土底部封閉，失去透水能力。采用人工搗實法，隨著搗實次數(shù)的增加，強(qiáng)度及體積密度逐漸增大，空隙減小，透水混凝土變得密實。

2.2 水膠比的影響

透水混凝土的強(qiáng)度規(guī)律基本服從保羅米公式，水膠比直接影響混凝土的強(qiáng)度耐久性。但多孔的透水混凝土干硬性特點，使水泥漿包裹骨料均勻度決定其抗壓強(qiáng)度的重要因素，甚至超過普通混凝土的影響。過少的用水量，使水泥漿體粘稠到不足以包裹骨料顆粒影響攪拌。低水膠比降低了骨料與水泥漿間粘結(jié)力，水灰比下降時，多孔透水混凝土的整體抗壓強(qiáng)度提高并不明顯。

2.3 強(qiáng)度不同膠結(jié)料的影響

與普通混凝土一樣，相等條件下的透水混凝土強(qiáng)度隨著水泥石強(qiáng)度的增加而提高。透水混凝土由于其骨料間距加大、顆粒間咬合因素下降，形成強(qiáng)度主要靠膠結(jié)材料的強(qiáng)度，所以膠結(jié)材料對透水混凝土的強(qiáng)度影響巨大。

3 試驗分析

多孔性的再生粗骨料直接拌制再生混凝土?xí)瞻韬纤炷僚浜媳仍O(shè)計強(qiáng)度為C25，選擇兩種不同強(qiáng)度原生廢棄混凝土強(qiáng)度（RC-A和RC-B）作為再生粗骨料。通過表1配合比拌制混凝土拌合物，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d和56 d，分別測試其抗壓強(qiáng)度（表2）。

由表2中可以看出，再生粗骨料的取代率對再生混凝土的抗壓強(qiáng)度影響很大?？傮w而言，再生混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著再生粗骨料的增加而降低。當(dāng)再生粗骨料取代率為30%和70%，再生混凝土的28 d、56 d時，抗壓強(qiáng)度分別較普通混凝土低。由于再生粗骨料與新舊砂漿之間存在的黏結(jié)較為薄弱，且膠結(jié)強(qiáng)度又是透水混凝土強(qiáng)度的主要來源；再生混凝土本身的用水量也有所增加，而且其內(nèi)部蓄水或少或多，再生粗骨料取代30%時，骨料蓄水池作用不明顯，當(dāng)取代率達(dá)到50%和70%時再生粗骨料內(nèi)部蓄水過多，強(qiáng)度降低的缺點顯現(xiàn)。由于再生粗骨料孔隙率高，在承受軸向應(yīng)力時，易形成應(yīng)力集中導(dǎo)致再生混凝土的強(qiáng)度降低。

4 結(jié)論

經(jīng)過試驗研究分析，在透水混凝土的效果上需要改進(jìn)，再生混凝土質(zhì)量還需要在其穩(wěn)定性入手解決。

4.1 再生粗骨料的增強(qiáng)預(yù)處理

通過對再生粗骨料進(jìn)行強(qiáng)化和預(yù)處理、改善再生粗骨料的粒形、去除其表面附著的水泥砂漿、減小再生粗骨料的孔隙率和二次破碎篩分等處理手段，提高再生混凝土的性能。

4.2 改善膠結(jié)材料的粘結(jié)強(qiáng)度

利用高性能外摻超細(xì)礦物質(zhì)和外加劑的綜合作用，加入界面改性劑改善再生粗骨料與水泥漿之間得薄弱區(qū)，提高膠結(jié)材料的粘結(jié)強(qiáng)度，保證透水再生混凝土的強(qiáng)度，利于工程運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

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