高强再生骨料混凝土的配制及性能研究

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发布时间：2021-09-15

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高强再生骨料混凝土的配制及性能研究
杨海涛，田石柱
(1．哈尔滨工业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨150090；2．苏州科技学院土木工程学院，江苏苏州215011)
摘要：采用再生粗骨料配制强度在50MPa或更大
的高强再生骨料混凝土，并对其变形能力和耐久性进
行测定，为高强再生骨料混凝土在工程上的应用提供
理论和实验基础。通过一系列的抗压实验确定再生粗
骨料的强度极限，并通过对水灰比的调整，使配制的高
强再生骨料混凝土在强度上达到设计值，并以再生粗
骨料取代率为0、30 、50 、80 和100 的高强再生
骨料混凝土为研究对象进行实验。当再生粗骨料取代
率为3O 时，对再生混凝土的强度影响不大；之后混
凝土强度随再生骨料的增加而降低。高强再生骨料混
凝土与天然混凝土在耐久性上具有相似的性能，可以
将高强再生混凝土应用于工程中。
关键词：再生粗骨料；高强再生骨料混凝土；耐久性；
抗压实验；水灰比
中图分类号： TU502．6 文献标识码：A
DOI：10．3969／j．issn．1001—9731．2013．17．020
1 引言
近年来，伴随着我国国民经济持续快速的发展和城
市化进程的不断加快，城市改造和建筑行业得到了迅猛
的发展。一方面，在城市改造过程中，许多混凝土建筑
物、构筑物和城市基础设施因为老旧或服务年限的到期
而被拆除，由此而产生了大量的混凝土废弃物。据统
计，我国每年产生的废弃混凝土约有1300多万吨，而且
这个数字还在不断增长；另一方面，随着一座座高楼的
拔地而起，作为主要建筑材料的混凝土，其用量也在日
益增大。随着混凝土用量的不断增加，由于大量开采天
然砂石而造成的自然资源的枯竭和环境破坏等问题也
日益凸现出来。因此世界各国都提出了各种应对政策，
目的是为了减少自然资源的使用和增加建筑废弃物的
循环和再利用。回收混凝土废弃物作为骨料来配制再
生混凝土，既可以解决自然资源的过度消耗，又可以解
决废弃物的占地和污染环境的问题。将建筑废弃物进
行循环再利用，既符合环保又降低了生产成本，同时还
为建筑废弃物的处理提供了一个新途径_1 J。
将废弃的混凝土经过一定程度的加工、破碎、分级
后，按一定的比例混合形成的骨料称为再生骨料(re—
cycled aggregate，RA)。用再生骨料部分或全部代替
天然骨料(主要是粗骨料)配制而成的混凝土称为再生
骨料混凝土(recycled aggregate concrete，RAC)，简称
再生混凝土[7州。已经证实，再生}昆凝土同普通混凝土
一样，适合用于各种工程的基础，即铺路、钢筋混凝土
和预应力混凝土。本文主要以高强再生骨料混凝土为
研究对象，对其配制过程和主要性能进行实验研究，为
高强再生骨料混凝土在工程上的应用提供理论参考和
实验依据。
2 原材料
再生骨料主要是由废弃的混凝土构件加工得到，
因其具有杂质少、无有害物质和良好的工作性能等优
点，所以适合用于配制高强度混凝土。表1给出了再
生骨料与天然骨料的主要物理性能。由表1可以看
出，再生粗骨料的表观密度和堆积密度都较天然骨料
低，而吸水率和含水率都比天然骨料高。这说明再生
骨料的性能同天然骨料相比较低。
表1 骨料的基本性能
Table 1 Basic performance of aggregate
骨料类型粒径(mm) 表观密度(kg／m。) 吸水率( ) 含水率( ) 堆积密度(kg／m。) 压碎指标( )
普通碎石 5～31．5 278O 0．72 <0．5 1392 1O．1
再生骨料 5～31．5 2492 3．87 2．6 1236 15．8
3 配制高强混凝土
3．1 确定强度上限
通过对再生混凝土的一系列实验确定了再生粗骨
料的强度极限。实验中采用天然骨料和再生骨料相混
合来配制再生混凝土，再生粗骨料取代率分别为0、
30 、50 、80 和100 。配制再生混凝土时，水灰比
分别取0．45、0．40、0．35和0．30。在设计配合比时，水