高性能再生集料混凝土的研究及在世博项目的应用

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发布时间：2021-09-15

资料介绍

高性能再生集料混凝土的研究及在世博项目的应用
Study of High-Performance Concrete with Recycled Aggregate and Its Application in 2010 Shanghai Expo Project
李阳
中图分类号：TU528．09
(上海市建筑科学研究院(集团)有限公司，上海200032)
文献标识码：A
0前言
本文提出一种科学化、定量化的混凝土配制技术体系，
并开展示范工程应用，提高了混凝土的“绿色度”，既节
约资源、利用固废、降低生产成本；又实现了混凝土的高
性能化，即提高混凝土的和易性、体积稳定性、力学性能
和耐久性。
1技术模型
1．1集料体系
1．1．1技术目标
在输入若干种集料(一般为2～4种)原材料基本性能
的前提下，可通过系统运算，定量地输出混合集料的最佳
合成级配和各种集料的体积百分比。
1．1．2设计思路
建立理想的集料目标级配模型，通过计算机程序运算，
使混合集料的合成级配最接近目标级配，并适当提高混合
集料的细度模数，从而减少起填充集料空隙、包裹集料表
面的作用的胶凝材料用量。
1．1．3设计路线
(1)采用DingerFunk方程，建立集料目标级配模型
不同粒径的粗细集料互相掺混，只有一种状态是最紧密堆
积的。Andreasen提出了一种基于连续尺寸分布颗粒的堆
积理论。满足该理论的级配曲线接近抛物线，集料颗粒处
于最紧密堆积状态，空隙率最小。
20世纪70年代，Dinger和Funk引入最小颗粒粒径
的概念，对Andreasen方程进行修正，提出了著名的Di—
ngerFunk方程 CPTF 一
——— —— ——‘ ⋯
lOO Ⅸ 一
其中：CP ’一小于粒度D的含量百分率(％)，
一分布模数，取0．30—0．60，
一最大颗粒粒径，
D 一最小颗粒粒径。
本文采用DingerFunk方程，建立基于不同分布模数
的集料目标级配模型。
(2)根据我国混凝土技术规范” ，设定边界条件。
① 鉴于预拌混凝土公司的生产设备条件，每次取2-4
种集料投入运算。泵送混凝土砂率在35％～45％之间；
② 细集料中通过0．315 mm筛孔的颗粒含量不应<15％，
且≤30％；通过0．16 mill筛孔的颗粒含量不应<5．00％。
根据砂率值，可计算m混合集料中0．3 mm筛孔通过率为
5．25％ 13．5％，0．16 mill筛孔通过率>1．75％。
(3)利用计算机应用程序，获得最佳合成级配与每
种集料的体积百分比。
① 在边界条件限定范围内，对投入运算的集料进行
体积百分比随机取值，将混合集料的合成级配与目标级配
进行比对，以偏差系数K来描述两者之间的差异。偏差系
数越小，合成级配与目标级配越接近。偏差系数一般为
5O～l50
② 以偏差系数K最小化作为目标，通过计算机程序
的重复循环运算，找出该批投入运算的集料的最佳合成级
配，以匹配众多基于不同分布模数的目标级配，并确定每
种集料的体积百分比。
③ 根据每种集料的细度模数和体积百分比，计算出
混合集料的细度模数M。细度模数越大，混合集料总表面
积越小，细度模数一般为5．5～6．1。
④ 根据偏差系数K和细度模数M，确定最佳的集料
配比。 ’
1．2 胶凝材料体系