不同粒径建筑垃圾再生粉料对混凝土性能的影响研究

不同粒径建筑垃圾再生粉料对混凝土性能的影响研究

王宁

中建西部建设新材料科技有限公司，辽宁沈阳 110000

摘要：应用建筑垃圾生产再生骨料时会产生粒径小于0.075mm的再生粉料。系统研究了粒径为0.045mm、0.075mm的再生粉料对水泥净浆流动度、活性指数及制备混凝土性能的影响。结果表明：随着再生粉料掺量的增加，水泥净浆流动度、胶砂活性指数均呈现下降趋势；制备的混凝土抗压强度呈现先增后降的趋势。当再生粉料掺量为10%，混凝土抗压强度呈现最大值。

关键词：再生粉料；流动度；活性指数；混凝土；抗压强度

0引言

随着建筑业的不断发展，混凝土砂石骨料的需求量越来越多。同时，建筑业的发展产生的建筑垃圾堆积如山[1-3]。目前，国内对于建筑垃圾的利用主要是集中在再生粗细骨料方面，将建筑垃圾中的碎砖块或者是混凝土块经破碎、分级并按一定的比例混合后作为再生粗细骨料使用[4-6]。但是，在生产再生骨料过程中，会产生粒径小于0.075mm的再生粉料。本文系统研究再生粉料性能及其在混凝土中的应用，不仅能提高建筑垃圾的利用率，还可避免二次污染，同时，为再生粉料的利用提供研究依据。

1试验

1.1原材料

水泥采用恒威P·O42.5水泥，基本性能如表1所示；粉煤灰采用大唐II级粉煤灰，细度13.8％，烧失量6.2%；矿粉采用大唐S95级矿粉，比表面积460 m2/kg；细骨料采用中砂，细度模数2.6，含泥量1.2%；粗骨料采用卵石，5-31.5mm连续级配，含泥量0.8%，压碎指标6%；再生粉料粒径分别为0.045mm、0.075mm。；减水剂采用聚羧酸减水剂，减水率20%；试验用水采用自来水。

表1水泥的基本性能

1.2试验方法

净浆流动度试验按照《混凝土外加剂匀质性试验方法》(GB/T8077-2012)进行；胶砂活性试验按照《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》(GB/T18046-2008)进行；混凝土拌合物性能试验按照《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》(GB/T50080-2002)进行；胶砂试件的成型、养护及强度测试按照《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GB/T17671-1999)进行；混凝土试件的成型、养护及强度测试按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)进行。

2试验结果与讨论

2.1净浆流动度

不同粒径再生粉料掺量对水泥净浆流动度的影响如图1所示。

图1不同粒径再生粉料掺量对水泥净浆流动度的影响

从再生粉料对掺加聚羧酸减水剂水泥净浆流动度的影响规律来看，再生粉料对掺加聚羧酸减水剂水泥净浆流动度会产生负面影响。由于回收的建筑垃圾中含有废弃粘土砖，粘土砖属于多孔结构，将提高再生粉料的吸水率，影响净浆流动度。当再生粉料掺量不超过20%，掺0.045mm再生粉料的水泥净浆流动度略好一些；当再生粉料掺量为30%，不同粒径再生粉料对于水泥净浆流动度的影响趋于相同。

2.2活性指数

不同粒径再生粉料掺量对胶砂活性指数的影响如图2所示。

（a）0.045mm （b）0.075mm 

图2不同粒径再生粉料掺量对胶砂活性指数的影响

由图2可知，随着再生粉料掺量的增加，胶砂活性指数呈现降低趋势；适当降低再生粉料粒径，可提高胶砂活性指数。当再生粉料掺量为10%，粒径为0.045mm胶砂7d、28d活性指数分别比粒径为0.075mm提高9.98%、9.58%。由于再生骨料中含有废弃混凝土，废弃混凝土中存在未水化的水泥颗粒，具备一定活性。因此，再生粉料的掺入，可适当提高胶砂活性指数。

2.3混凝土抗压强度

不同粒径再生粉料掺量对混凝土抗压强度的影响如图3所示。

（a）0.045mm  （b）0.075mm

图3不同粒径再生粉料掺量对混凝土抗压强度的影响

由图3知，随着再生粉料掺量的增加，混凝土抗压强度呈现先增加后降低的趋势。当再生粉料掺量为10%，混凝土抗压强度出现最大值，相对0.075mm再生粉料，掺0.045mm 再生粉料混凝土28d抗压强度提高2.4%。这是由于再生粉料粒径小，具有填充效应，可提高混凝土致密性；另外，再生粉料中含有未水化的水泥颗粒，可适当增加混凝土抗压强度。

3结论

（1）随着再生粉料掺量的增加，水泥净浆流动度呈现下降趋势，掺量越大，净浆流动度降低幅度越明显；不同粒径再生粉料对于净浆流动度的影响规律相同。

（2）随着再生粉料掺量的增加，胶砂活性指数呈现下降趋势，不同粒径再生粉料对于胶砂活性的影响规律相同，从活性试验结果可知，适当掺入再生粉料是可行的。

（3）随着再生粉料掺量的增加，混凝土抗压强度呈现先增加后下降的趋势，不同粒径再生粉料对于混凝土抗压强度的影响规律相同。当再生粉料掺量为10%，混凝土抗压强度呈现最大值。

参考文献

[1]黄天勇,侯云芬. 再生细骨料中粉料对再生砂浆抗压强度的影响[J].东南大学学报(自然科学版),2009,S2:279-282.

[2]侯云芬,陈家珑.再生骨料中粉料对水泥性能的影响[J].粉煤灰综合利用,2011,02:16-19.

[3]潘荣根,张璠,钱海涛.混凝土再生粉料对水泥稳定基层性能的影响试验[J].公路,2014,

11:184-187.

[4]侯云芬,陈家珑.再生骨料中粉料性能的研究[J].北京建筑工程学院学报,2010,04:8-11.