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        廢棄混凝土試塊再生應(yīng)用試驗(yàn)

        2021-08-13 00:44:12陳燦燦張凱斌程榮安
        廣東建材 2021年8期
        關(guān)鍵詞:試塊齡期骨料

        陳燦燦 張凱斌 程榮安

        (洛陽市金鑒工程質(zhì)量檢測中心有限公司)

        0 引言

        在工程質(zhì)量檢測中產(chǎn)生大量的廢棄混凝土試塊,這些試塊多數(shù)被丟棄,不僅對土壤及環(huán)境造成危害,而且造成礦產(chǎn)資源浪費(fèi)。因?yàn)椴徽摱嚅L時(shí)間的廢棄混凝土,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的只是水泥,骨料(石子和砂)性能沒有發(fā)生任何質(zhì)的變化,而其含量占混凝土總質(zhì)量的80%左右。如果對廢棄混凝土進(jìn)行有效加工,可以在混凝土中作為再生骨料利用,節(jié)約礦產(chǎn)資源,降低生產(chǎn)成本。

        由于廢棄混凝土中粗、細(xì)骨料被水泥漿體包裹,經(jīng)破碎后,雖然粒徑能達(dá)到天然骨料的要求,但性能上差距很大,特別是壓碎值、吸水率等,因此不能全部替代天然骨料,本試驗(yàn),將廢棄混凝土試塊破型后,進(jìn)行破碎、篩分、再破碎等工藝處理后,得到粒徑符合要求的再生骨料,部分替代混凝土中天然骨料,進(jìn)行混凝土有關(guān)性能試驗(yàn)檢測,分析其對混凝土性能的影響。

        1 試驗(yàn)材料

        1.1 再生粗、細(xì)骨料

        1.1.1 再生骨料的加工

        檢測混凝土不同齡期性能的試塊有幾種情況,比較常見的是檢測齡期抗壓強(qiáng)度的試塊,該類試塊已被破型;還有檢測混凝土其他性能(干縮性、抗凍、碳化等)的試塊,它們沒有被破型,試驗(yàn)時(shí),將這類試塊在檢測抗壓強(qiáng)度的壓力機(jī)進(jìn)行破型,盡可能將試塊壓碎。對壓碎的試塊進(jìn)行破碎、篩分,粒徑大于25mm的再破碎,使所有粒徑小于25mm,粒徑小于5mm的作為細(xì)骨料,粗骨料5~25mm連續(xù)級配,細(xì)骨料0~5mm連續(xù)級配。

        1.1.2 主要技術(shù)指標(biāo)

        采用相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對再生骨料進(jìn)行性能檢測,主要性能指標(biāo)見表1。

        表1 再生骨料主要性能指標(biāo)

        1.1.3 性能分析

        從表1可以看出,再生骨料與天然骨料在壓碎值和吸水率等主要性能指標(biāo)上存在很大差異,這主要是因?yàn)樵偕橇媳砻姹挥不酀{體包裹,在混凝土中約有20%左右的硬化水泥漿體,包裹骨料的牢固程度與使用的年限有關(guān),試驗(yàn)試塊時(shí)間短,骨料包裹較牢固,再生骨料表面硬化漿體較多。

        1.2 膠凝材料

        1.2.1 水泥

        某企業(yè)生產(chǎn)的P·O42.5水泥,主要技術(shù)指標(biāo)見表2。

        表2 水泥性能指標(biāo)

        1.2.2 摻合料

        礦渣微粉:來自洛陽附近某生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的S95礦渣微粉,采用GB/T18046-2017《用于水泥、砂漿和混凝土中的?;郀t礦渣粉》標(biāo)準(zhǔn)檢測,主要技術(shù)指標(biāo):活性指數(shù)7天87%,28天102%,流動度比101%。

        粉煤灰:來自洛陽某電廠的風(fēng)選Ⅱ級灰,采用GB/T1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》檢測,主要技術(shù)指標(biāo):細(xì)度12.2%,需水量比101%,含水量0.5%。

        1.3 粗、細(xì)骨料

        粗骨料選用碎石,為洛陽產(chǎn)5~25mm連續(xù)級配碎石,主要技術(shù)指標(biāo):含泥量0.8%,緊密堆積密度1680kg/m3。細(xì)骨料選用河砂,為洛陽產(chǎn)天然中砂,細(xì)度模數(shù)2.4,泥塊含量1.2%,堆積密度1750㎏/m3。

        1.4 減水劑

        減水劑為聚羧酸高效減水劑。

        2 試驗(yàn)方案與檢測內(nèi)容

        2.1 試驗(yàn)方案

        將混凝土再生骨料部分替代混凝土中天然粗骨料、細(xì)骨料,檢測混凝土表觀性能、不同齡期抗壓強(qiáng)度,分析混凝土再生骨料對混凝土性能的影響。試驗(yàn)分三組進(jìn)行,在對比樣基礎(chǔ)上,分別替代15%、30%的粗骨料、細(xì)骨料?;炷猎O(shè)計(jì)的水膠比為0.56、0.52、0.44(強(qiáng)度等級C20、C25),為摻加粉煤灰、礦渣微粉摻合料的試樣,摻合料替代水泥30%,具體配合比見表3。

        表3 水膠比0.56、0.52、0.40混凝土試驗(yàn)配合比(㎏/m3)

        按GB/T50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》檢測混凝土試樣的坍落度、擴(kuò)展度、齡期抗壓強(qiáng)度,分析不同比例摻合料對混凝土性能的影響。

        2.2 試驗(yàn)檢測內(nèi)容

        混凝土表觀性能(泌水、離析、骨料包裹等)、初始坍落度、擴(kuò)展度,齡期(7d、28d、60d)抗壓強(qiáng)度等。

        3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

        3.1 試驗(yàn)結(jié)果

        混凝土表觀性能(泌水、離析、骨料包裹等)、初始坍落度、擴(kuò)展度,齡期(7d、28d、60d)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見表4。

        表4 混凝土試樣性能檢測結(jié)果

        3.2 結(jié)果分析

        從表4可以看出,再生骨料對混凝土不同性能的影響不同。

        摻入再生骨料后,混凝土的坍落度、擴(kuò)展度等工作性能均有降低的趨勢,隨摻加量的提高影響增大,其中細(xì)骨料較粗骨料影響大。這是由于再生骨料中存在硬化水泥漿體粉,而細(xì)骨料中粉體含量更多一些,攪拌過程中吸水的原因,導(dǎo)致混凝土試樣坍落度和擴(kuò)展度降低。如果要保持原有性能,則需要提高減水劑摻加量。

        再生骨料對混凝土的表觀性能影響較小,表觀性能與對比試樣基本沒有改變。

        再生骨料對混凝土的齡期強(qiáng)度影響不同。替代量為15%時(shí),無論粗細(xì)骨料,試樣的齡期抗壓強(qiáng)度均提高;當(dāng)替代量增加到30%時(shí),無論粗骨料還是細(xì)骨料,試樣的齡期強(qiáng)度呈現(xiàn)降低趨勢,說明再生骨料的替代量不宜太高,以15%左右為宜,替代量達(dá)到30%時(shí),混凝土主要性能(強(qiáng)度)降低。如果要提高替代量,需要對骨料進(jìn)行再處理,主要是將硬化水泥漿粉分離,改善骨料的飽和吸水率及壓碎值等技術(shù)指標(biāo),這需要以后進(jìn)一步試驗(yàn)研究。

        4 結(jié)論

        工程質(zhì)量檢測中產(chǎn)生的廢棄混凝土試塊,經(jīng)過簡單加工可以得到符合粒徑要求的再生粗細(xì)骨料,其性能與天然骨料相比,主要技術(shù)指標(biāo)存在一定差異。試驗(yàn)結(jié)果表明,在混凝土中摻加替代量為15%的粗或細(xì)骨料時(shí),混凝土的整體性能較好。

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