再生细骨料对混凝土抗压强度的影响

再生细骨料对混凝土抗压强度的影响

张勇

陕西省土地工程建设集团，陕西 西安 710075

摘要：现阶段实际工程中已广泛运用再生粗骨料混凝土，相比较而言，再生细骨料混凝土技术仍处于探索阶段，再生细骨料取代率(0～100%)对再生混凝土抗压强度的影响规律还缺乏相应的数据积累。本文根据已有部分实验数据对碳化细骨料对再生混凝土抗压强度的影响进行了探讨。

关键词：碳化再生细骨料；再生混凝土；抗压强度；影响

引言

随着全国环保政策的提升，各地骨料矿山关小开大，短时间内产能快速下降，导致砂石的价格一路走高。再生骨料和再生混凝土开始大量的应用，消化了大量的城市拆迁改造产生的建筑垃圾和固体废弃物，减少了废弃混凝土对环境的破坏，也符合我国目前可持续发展的国策，产生了很好的经济和环境效益。

再生骨料表面附着老砂浆，致使再生混凝土与钢筋粘结性能不同于普通混凝土，并且由于其孔隙度大于天然骨料，容易碳化并造成钢筋锈蚀钢筋锈蚀，对再生混凝土结构的耐久性和安全性影响极大。研究表明锈蚀钢筋与再生混凝土的粘结滑移曲线与普通混凝土相似，提高钢筋的锈蚀率，会降低钢筋与再生混凝土粘结强度，减弱钢筋再生混凝土构件的抗滑移性能。上述对钢筋锈蚀后与再生混凝土间粘结滑移性能研究主要集中在再生粗骨料混凝土方面，而对于掺入再生细骨料的再生混凝土则缺乏相关研究．

1再生混凝土的基本性能

再生混凝土是将废弃的混凝土块经破碎、清洗、分级后，按照一定比例混合形成的再生骨料，部分或全部取代天然骨料配制而成的混凝土。再生混凝土的基本性能主要有以下几方面：①物理性能。再生骨料表面上所附着的砂浆密度比较小，所构成混凝土的比重比天然混凝土低，且伴随着混凝土中再生骨料用量的增加，密度也会逐渐降低。有关研究表明，如果再生混凝土中全部应用再生骨料，那么其密度较于天然混凝土会降低6%左右。此外，通过在混凝土中掺加再生骨料，会相应地增加其内部的毛细孔数量，由于其“内养护”作用，会增强再生混凝土的抗压强度，但会降低其耐久性。②工作性能。再生骨料表面附着有比较多的水泥砂浆，增加了其吸水率，加之再生骨料非常粗糙的表面，这势必会降低其所拌制再生混凝土的和易性与坍落度，但会增加其保水性和粘聚性。有关研究表明，通过将再生骨料的取代率控制在60%及以下，那么其和易性基本上和普通混凝土保持一致，不会对混凝土正常施工带来影响。如果继续增加再生骨料用量，就使和易性变差，可以适当在其中掺加粉煤灰和高效减水剂等材料，改善再生混凝土的工作性能。

2再生细骨料对混凝土抗压性能的影响

2.1再生细骨料对混凝土抗压性能的影响及原因探讨

再生细骨料一般指废弃混凝土经破碎，筛分处理后得到的废弃混凝土细骨料。其主要组成为原混凝土中的水泥砂浆。肖建庄等对再生细骨料不同取代比例情况下的混凝土抗压强度进行了系统性的实验，试验结果表明：再生细骨料取代率小于30%的情况下，混凝土抗压强度与普通混凝土基本一致，甚至会高于普通混凝土；再生细骨料的取代率大于30%时，随着取代率的增大，其抗压强度明显低于普通混凝土。张亚飞等对再生细骨料在再生混凝土中的抗压性能进行了试验研究，通过同等再生粗骨料条件下调整再生细骨料含量进行抗压性的对比，取得了于普通混凝土条件下类似的实验结果，即：取代率小于30%时抗压强度与普通混凝土基本一致，甚至有所提升；取代率大于30%时，普通混凝土和再生混凝土的抗压强度都有所下降。

分析产生上述试验结果的原因，认为主要是由于再生细骨料表面附着大量水泥颗粒，这些水泥颗粒相当于增加了混凝土中的水泥用量，并且再生细骨料表面粗糙，增强了再生细骨料和水泥浆之间的结合力，所以对增加混凝土的抗压强度有利。当再生细骨料取代率大于30%时，细骨料本身的裂隙发育、强度不足的缺点导致混凝土的抗压强度大幅下降。

2.2强化再生细骨料对混凝土抗压性能的影响及原因探讨

为了克服再生骨料的缺陷，发展出了再生骨料强化技术，该技术主要有化学强化和物理强化两种方式。常见的化学强化有有机硅防水剂化学喷淋、化学浸渍处理和碳化强化等，物理强化以颗粒整形方式为主。

郭远新等对物理强化和化学强化后的再生细骨料对混凝土的性能影响进行了详细的试验对比。通过对比发现，通过有机硅防水剂化学喷淋、化学浸渍方式化学强化后的细骨料混凝土抗压强度较未强化再生细骨料混凝土的抗压强度反而有所下降。经过物理强化后的再生细骨料对混凝土的抗压强度有所提高，特别是经过二次物理强化的再生细骨料混凝土的抗压强度达到最高值，接近于天然河砂混凝土的抗压强度。丁进炜等对碳化后细骨料对再生混凝土的抗压强度的影响进行了对比试验分析，结果表明：碳化再生细骨料可以适当提高混凝土抗压强度，但是随着取代率的提高，其抗压强度较普通混凝土仍有较明显的下降。

分析其原因主要是由于化学强化后，再生细骨料表面附着化学物，形成一层薄憎水层，至使化学强化后的再生细骨料和水泥浆体无法很好的黏结，最终导致混凝土抗压强度下降。碳化强化主要是加强了混凝土的碳化反应，导致大量的碳酸钙生成，加强了混凝土的抗压强度。以整形为主的物理强化，在其强化过程中，再生细骨料表面附着的水泥石减少，表面更加光滑，内部有微细裂纹细骨料被破碎成更小的颗粒，较为有效的提高了再生细骨料的各项性能，增强了再生细骨料与水泥浆体的黏结力和抗压强度，从而提升了混凝土的抗压强度。

结语

由不同材料的混凝土进行强度试验的最终结果证明，再生细骨料在混凝土中的应用尚有较多的问题需要克服，其自身缺陷目前还没有较为经济的方式进行处理，再生细骨料完全取代天然河砂尚不可行。工程中，再生细骨料的掺用需要对其品质和比例进行严格把控，提升掺用再生细骨料混凝土的质量。

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