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        再生粗骨料最大堆積密度及其對混凝土性能影響探討

        2016-07-18 12:06:26
        四川水泥 2016年7期
        關(guān)鍵詞:粒級吸水率砂漿

        劉 洋

        (廣東省基礎(chǔ)工程集團有限公司 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天的強度進行測定,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,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,但波動比較小。隨著骨料比例的不斷增加,對混凝土的性能、抗壓強度產(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

        1.1 原材料

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

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

        1.2 試驗方法

        本文根據(jù)再生粗骨料在最緊密堆積狀態(tài)時,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行評價,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)良進行評價。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,采用20L的容量筒。同時,再測試出粗骨料的吸水率。

        2 實驗結(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,將二者進行混合。此時,連續(xù)級配再生粗骨料達到最緊密堆積狀態(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,小粒徑粗骨料吸水率強,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:在使用搖篩機時,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,就會對再生粗骨料產(chǎn)生強化,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,此時篩分曲線基本重合,表示級配較為良好。同時,也證明了利用最大密度對再生粗骨料的級配進行評價,進而判斷出質(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,進而使級配達到優(yōu)化。在這種情況下,就會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度

        混凝土由骨料組成,在評價其強度的過程中,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量箟簭姸犬a(chǎn)生一定的影響。當(dāng)混合質(zhì)量比為8:2時,混凝土的抗壓強度最低。另外,如果混凝土拌合物的粘聚性比較差時,在振搗的過程中,就會出現(xiàn)分層、離析的現(xiàn)象。這樣,不僅會破壞內(nèi)部成分的均勻度,而且還會降低混凝土的抗壓強度。但是,在實際應(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)再生粗骨料級配達到最緊密堆積狀態(tài)時,堆積的密度最大。此時,可以提高骨料新拌混凝土的工作性與混凝土強度。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,可以達到最大堆積密度。此時,再生骨料混凝土的質(zhì)量比其他混合質(zhì)量的流動性更加,并且改善了混凝土的抗壓強度。

        [1]楊醫(yī)博.全再生細骨料的制備及其對混凝土性能影響的試驗研究[J].功能材料,2016,(20).

        [2]王光炎.再生骨料顆粒整形對其性能的改善研究[J].山西建筑,2013,(05).

        [3]肖建莊.再生骨料級配對混凝土抗壓強度的影響[J].四川大學(xué)學(xué)報(工程科學(xué)版),2014,(15).

        [4]許岳周.再生骨料及再生骨料混凝土的性能分析與評價[J].混凝土,2015,(02).

        G322

        B

        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

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