不同原生混凝土再生细骨料性能试验研究.pdf
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1、2 0 1 4 年 第 4 期 (总 第 2 9 4 期 ) Nu mb e r 4 i n 2 01 4( T o t a 1 No 2 9 4) 混 凝 土 Co nc r e t e 原材料及辅助物料 M ATERI AL AND ADM I NI CL E d o i : 1 0 3 9 6 9 8 i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 4 0 4 0 2 7 不 同原生混凝土再生细骨料性能试验研究 李振 兴。秦拥军 。游彪 ,郭泽思 ,李蕾 ( 新疆大学 建筑工程学院,新疆 乌鲁木齐 8 3 0 0 4 7 ) 摘要: 再生骨料性能随原生混凝土强度 、 使用
2、环境不同而异。 收集不 同使用环境原生混凝土制备得到再生混凝土细骨料。 参照 G B T 2 5 1 7 6 2 0 1 0 混凝土和砂浆用再生细骨料 , 分别对不 同原生混凝土细骨料的物理性能进行研究 , 并对再生f 昆 凝土细骨料 进行初步分类 。 试验结果表明: 不同原生混凝土其强度及使用环境不 同, 破碎后所得到的再生细骨料的性质有所差异 , 但均符合 规范要求 , 其中原生低强混凝土破碎得到的细骨料综合性能最好, 其次是高强混凝土, 再次是中强混凝土。 关键词: 建筑垃圾 ;再生细骨料 ;基本性能 ;分类 中图分类号: T u5 2 8 0 4 1 文献标志码: A 文章编号 : 1
3、 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 4 ) 0 4 0 0 9 3 0 4 Re s e a r c h o n t h e p r o pe r t i e s o f d i ffe r e n t p a r e n t r e c y c l e d c on c r e t e f i n e a g gr e g a t e s L I Z h e n x i n g , O t N Y o n g j u n , Y O UB i a o , G U OZ h e s i , L I L e i ( A r c h i t e e t u r a l E n g i n
4、 e e r i n g I n s t i t u t e , Xi n j i a n g U n i v e r s i t y , U r u mc h i 8 3 0 0 4 7 , C h i n a ) Abs t r ac t : Re c y c l e d fin e a g g r e ga t e S p r o pe rti e s a r e v a r y a c c o r d i n g t o t h e di ffe r e nc e s o f i t s ma t e rna l pr i ma r y c o nc r e t e S s t r e
5、 ng t h a n d us i n g e n v i r o nme n t s Co l l e c t i n g d i ffe r e n t us i n g e n v i r o nme n t s c o n c r e t e s tud y the p h y s i c a l pr o p e r t i e s of the d i ffe r e n t p r i ma r y c o nc r e t e s fi ne a g g r e ga t e a f t e r the p r i ma r y c o n c r e t e ha s b
6、e e n b r o ke n an d s c r e e n e d Ac c or di n g t o GB T 25 1 76 _ 一2 01 0“ Re c y c l e d Fi n e Ag g r e g a t e f o r Co n c r e t e a n d M o r t a r ”t he p hy s i c a l p r o pe r t i e s o fd i ffe r e nt o r i g i n a l c o nc r e t e fin e a g gre ga t e we r e t e s t e d, a n d a p r
7、 e l i mi na ry of r e c yc l e d fine a g g r e g a t e o f c o n c r e t e T h e r e s u l t s h o ws t h a t t h e o v e r a l l p e r f o r ma n c e o f fi n e a g g r e g a t e o f h i g h s t r e n g t h p r i ma r y c o n c r e t e i s b e s t , the n e s t i s l o we r s t r e n gth a n d th
8、e wo r s t i s the c o n c r e t e us e d i n br i c k - c on c r e t e s t r u c t u r e Th i s c o n c l us i o n h a s c e rta i n s e n s e f o r the c o ntro l whe n the r e c y c l e d fi ne a g g r e ga t e us e d i n r e c y c l e d a g gre g a t e c o n c r e t e a s we l l r e c y c l e d
9、mo rta r Ke y w or ds : wa s t e c on c r e t e; r e c y c l e d fi ne a g g r e g a t e; b a s i c p e r f o rm an c e; c l a s s i fic a t i o n f ) 引 言 近年来随着建筑行业 的发展 , 建筑垃圾大量产生 , 由此 带来 的环境 问题 也逐渐 凸显。 我 国废弃 混凝 土量 2 0 1 0 年 达 到 2 3 9 x 1 0 t , 预计 2 0 2 0 年将 达到 6 3 8 x 1 0 t , 平均 以每 年约 8 的速度增长 。 因此
10、, 建筑行业走可持续发展的道 路逐渐 明朗, 将废弃混凝土作为再生骨料用 于制造混凝土 , 实现建筑业的循环经济模式有非常重要的意义。 但在新疆 地 区再生混凝土并没有得到广泛的应用和推广 , 大量的建 筑垃圾仍采用露天堆砌和填满 的方式。 国内外学者 已经对再生粗骨料混凝土性 能进行 了深 入研究口 - 5 , 另一方 面 , 在废弃混凝土的破碎及筛分过程 中 会相应 的产生粒径 0 5 5 m m 的再生细骨料6 1 , 由于再生 骨 料地域性 的特征导致再生混凝土的性质不稳定 , 对其质量 有一定影响 。 因此对新疆地 区再生混凝土细骨料的基本性 能研究 , 并确定新疆地 区再 生细骨料
11、的分类 , 对于提高建 筑垃圾 的资源利用率有积极作用。 试验主要对再生细骨料 的基本性能进行试验研究 , 得出其 与天然骨料的差异及不 同母体原生混凝土对再生细骨料性能 的影响 , 并对砂砾地 区的再生细骨料分级分类 , 为再生细骨料的应用提供理论 依据。 1 试验材料 及试验 方案 1 1 试验材料 天然细骨料: 中砂 , 砂砾, 来自于乌鲁木齐市乌拉泊砂 石料厂 , 粒径为 0 1 6 5 m m, I I I 区级配 , 试件编号 为 T R 。 再 生细骨料 : 所有 原生混 凝土均来 源于乌 鲁木齐工 民建工程 中。 一号再 生细骨料来源于地坪 , 强度等级约为 C 1 0 - C
12、 2 0 , 为低强混凝 土 ; 二号再生细骨料 为砖 混结构 中 构造柱及其梁 , 强度等级约为 C 2 0 C 3 0 , 为中强混凝土 ; 三 号再生细骨料某市政地下工程 中地下通道结构混凝土 , 强 度等级约为 C 3 0 C 4 0 , 为高强混凝土。 经试验室人工筛分, 再生细骨料属粗砂 , 粒径为 0 1 6 4 7 5 m m。 试件编号分别为 Z S X1 Z S X 4 , 其相应的原生混凝土性状见表 1 。 1 2试 验 方 案 目前针对再生 细骨料 尚无统一 的试验规 范, 本试验 主 收稿 日期 :2 0 1 3 1 0 - 0 6 基金项 目:新疆维吾尔自治区自然科
13、学基金资助项 目( 2 0 1 2 2 1 1 A 0 0 5 ) ; 国家大学生创新训练项 目( 2 0 1 3 1 0 7 5 5 0 2 1 ) 93 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 1 再生细骨料不同母体原生混凝土性状 要 以 G B T 2 5 1 7 6 -2 0 1 0 混凝 土和砂浆用再生细骨料 和 G B 1 4 6 8 4 -2 0 1 1 建筑用砂 为依据研究再生细骨料的基 本性能 。 分别测试天然细骨料 与再生细骨料 的颗粒级配 、 微粉含量和泥块含量 、 有害物质含量 、 坚固性 、 压碎指标及 含水率 。 2 再生细骨料的基本性能
14、 2 1颗 粒级 配 经过人_T筛分试验测得再生骨料的级配 曲线同 如图 1 。 可以看出, 再生细骨料颗粒级配连续 , 粒径为 0 1 5 4 7 5 m m, 符合标准。 Z S XI 、 Z S X 4细骨料料与天然细骨料 的级配曲线 吻合较好 , 这是由于 Z S X1 为低强混凝土 , 在破碎时较多的 骨料保持了原来的性状 , Z S X 4 为高强混凝土, 在破碎后骨料 粒径较粗 , 细小水泥块颗粒较少 ; 而 Z S X 2 、 Z S X 3由于表面 有大量的水泥砂浆 , 同时存在较多细小水泥块颗粒 , 使得级 配与天然骨料有所差异。 筛 孔 直 径 ram 图 1 再生细骨料
15、与天然细骨料的级配曲线 2 2 微粉含量和泥块含量 黏土 、 石粉是砂石料 中常见 的成分 , 微粉含量和泥块 含量 可能会引起需水量的增多 , 使混凝土的性能降低或更 容易风化 , 阻碍水泥与骨料胶结作用的发展7 1 , 从而影响混 凝土的质量 。 石粉含量的测定按照含泥量 的测定方法进行 。 由表 2 数据可知 , 再生细骨料的含 泥量 、 泥块含量与天然 细骨料的相差不大, 甚至 Z S X1 再生细骨料的含泥量 、 泥块 含量均小于天然集料 。 说明 , 再生细骨料的含泥量 、 泥块含 量符合标准 , 而且不 同母体的原生混凝土对再生细骨料 的 含泥量影响不大。 表 2 再生细骨料与天
16、然细骨料微粉含量和泥块含量 测定细骨料的亚 甲蓝试验用于确定细集料中是否存 膨胀性 黏土矿物 , 并测定其含量 , 以评定 集料 的洁净程 94 度 。 在亚 甲蓝的快速试 验中若沉淀物周 围出现 明显色晕 , 则判定亚甲蓝快速试验为合格 , 若没有 出现明显色晕为快速 试验不合格。 若 陕速亚甲蓝试验不合格 , 且 MB值大于 1 4时 , 则石粉含量及泥块含量应符合表 8 的规定。 因此 , 4种再 生细骨料 微粉 含量和 泥块含 量均 符合 标准 。 2 3 有害物质含量 细骨料中硫化物和硫酸盐 、 氯化物的存在会腐蚀混凝 土 , 造成混凝土碱性 降低 , 从 而失去对 内部钢筋的保护作
17、 用 , 进而使钢筋锈蚀 , 降低 了混凝土结构的强度和耐久性。 规范中规定 , 砂浆及混凝土用再生细骨料 的硫化物及硫酸 盐含量应小 于 2 0 。 由表 3 数 据可知 , Z S X1 再 生细骨料不 符合规定。 造成此结果 的原因可能是由于地坪混凝土常年 暴露在室外 , 极易造成对混凝土的硫酸盐腐蚀 。 因此 , 在使 用低强混凝 土破碎形成 的再生细骨料时 , 应对骨料 的各项 指标进行严格控制 。 表 3 再生细骨料与天然细骨料有害物质含量 细骨料 中的有机物质含量过多 , 会延迟混凝土及砂浆 的硬化 , 影响强度的增长 , 从 而延缓施工进度 , 冈此必须严 格控制细骨料 中的有
18、机物含量。 经试验结果可知 , 四种再生 细骨料的氯化物含量相差不大且均符合标准 , 其值与天然 细骨料的差异也很小。 轻物质含量能改变混凝土组分的密度分布 , 降低骨料 和水泥石 的黏结力 。 因此控制细骨料 中轻物质含量能有效 的提高混凝土的强度 。 由表 3 数据可知 , Z S X 3 、 Z S X 4号再 生细骨料 中的轻物质含量较大 , 是由于在试 验前没有对这 骨料进行清洗 , 这两种骨料比较“ 脏” , 含有大量 的树叶 、 泡 沫等轻物质。 若想较好的控制再生细骨料 中轻物质含量 , 应 对再生细骨料进行有效的清洗。 但这 四种细骨料的轻物质 含量均符合砂浆与混凝土用再生细
19、骨料规范 。 对 四种再生细骨料有害物质含量的分析可知, 除 Z S X1 再生细骨料的硫化物和硫 酸盐含量超标外 , 其他三种骨料 均符合标准。 2 4压 碎 指 标 压碎指标是反映集料抗压强度的相对指标 , 可以用它来 鉴定集料 的品质 8 1 。 由表 4 可见 , 再生细骨料的压碎指标较 天然细骨料大, 其抗压碎能力较天然细骨料降低 1 3 o - - 2 3 。 产生这个现象的主要原因有 : 原生混凝土在破碎后产生 的再生细骨料中含有大量的水泥砂浆 , 其为软弱颗粒 , 抗压 强度非 常小 , 易被压碎 ; 再生细骨料在破碎过程 中已产 生了“ 内部损伤” ; 再生细骨料较天然骨料来
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