矿渣再生骨料混凝土力学性能研究

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发布时间：2021-10-07

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矿渣再生骨料混凝土力学性能研究
陈会凡，管巧艳，刘洪波
(郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院，河南郑州 450015)
摘要：对矿渣部分取代水泥和使用再生粗骨料取代天然粗骨料两个方面综合对混凝土力学性能的影响进行了研究。结果表明：再生骨料
混凝土中掺人矿渣，可以减弱在再生骨料对混凝土强度的不利影响，能够较为稳定的生产出 C40再生混凝土；矿渣的掺量对再生骨料混
凝土强度影响显著，矿渣掺量为 50％时，混凝土力学性能最好；试验数据同时显示掺较小粒径再生骨料的混凝土比掺粒径较大再生骨料
的混凝土的土力学性能好。
关键词：矿渣；再生骨料；强度
中图分类号： TU528．041 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2012)05—0091—03
Study on the mechanical behavior of concrete containing slag and recycled concrete aggregate
CHENHui—fan，GUANQiao-yan ，LIUHong-bo
(College ofCivil Engineering，Zhengzhou Institute ofAeronautical Industry Management，Zhengzhou 450015，China)
Abstract： The mechancical behavior of concrete of the concrete containing slag and recycled concrete aggregate were studied．The results
showed that slag was particularly beneficial for concrete with recycled aggregate and reduces strength losses．Th at is very beneficial to make stable
performancerecycled concrete ofC40．In addition，slag contenthad allmajorinfluence onthe strength ofrecycled aggregate concre~．Itwas determined fhat the mixes containing 50％ salg gave the best overall performance．Values proved that used the small recycled coarse concre~ aggregates
making recycled concrete is more favorable than used the large size．
Key words： slag；recycled concreted aggregate；strength
0 引言
据统计，工业固体废弃物中，建筑废弃物独占40％，其中废
弃混凝土堪称建筑废弃物排放量最大者。将废弃混凝土破碎作
为再生骨料既能解决天然集料资源紧缺问题，保护骨料产地的
生态环境，又能解决城市废弃物的堆放、占地和环境污染等问
题㈣，可见废弃混凝土的再生利用有着很显著的社会效益。利
用再生骨料是当今世界众多国家可持续战略追求目标之一，
也是我国发展绿色混凝土的主要措施，目前中华人民共和国
住房和城乡建设部已正式批准发布 JGJ／T 24O一2O1 1，自201 1年
12月 1日起实施《再生骨料应用技术规程》，这表明再生骨料混
凝土在工程中的推广应用必将会收到国家政策的鼓励，因此，
加快研究再生骨料混凝土的工作更为重要。本试验以我国目前
工程中常用的C40混凝土为例，研究了大掺量矿渣改性再生集
料混凝土力学性能的变化规律。
1 试验研究
1．1 原材料
水泥：河南新乡孟电水泥厂产的P·O 42．5级水泥，标准稠度
用水量为 26％，初凝时间为 106 min，终凝时间为 293 min，实测
3、28 d抗压强度分别为 27．1、48．6 MPa，实测 3、28 d抗折强度分
别为 4．69、8．69 MPa，表观密度 3．06 g／cm3，化学成分见表 1。
收稿日期：2011-11-15
基金项目：河南省政府决策项目(201 1B790)
矿渣：河南郑州某微粉有限公司产的高炉矿渣微粉，表观
密度 2．86~cm3,化学成分见表 1。
表 1 水泥／矿渣的化学组成％
塑璺 ! ! ! !
水泥 63．20 2O．4O 4．16 4．41 3．92 O．20 1．20 I．51
矿渣 40．00 32．14 14．30 2．80 6．75 O．29 O．61 2．13
细骨料：细骨料来自郑州新密的河砂，堆积密度 1 426kg／m3，
表观密度观密度 2 540 kg／m3，细度模数 2．81，其性能指标符合
我国GB／T 14684--2001(建筑用砂》要求。细骨料在 105℃烘箱
中烘干待用。
粗骨料：试验中粗骨料采用天然骨料或再生混凝土骨料。天
然粗骨料，代号NA，为郑州某建材有限公司生产的石灰石碎石，
粒径 4．75-13．2 mrn，堆积密度 1．465 g／cm ，表观密度 2．68 g／cm3，
其性能指标符合我国GB／T 14685--2001(建筑用卵石、碎石》要
求。再生骨料 (RCA)为郑州航空工业管理学院“高性能土木工
程材料与环境 ”河南省高校工程技术研究中心实验室废弃试块
经破碎筛分得到，再生混凝土的筛选分为两类粒径：粒径采用
4．75~9．50 mm(RCA1)，9．50～26．5 mm(RCA2)，两种粒径中粒径
较小的骨料主要是水泥砂浆，粒径较大的是由水泥浆块及水泥
浆黏结小石块的不规则碎渣，未破损石头数量较少。天然骨料和
再生混凝土粗骨料的密度和吸水率数值见表 2。粗骨料预先在
水中浸泡 24 h，并在饱和面干的状态下使用。