再生骨料对混凝土强度和碳化性能的影响
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[摘要]我国建筑业正在进入空前的繁荣阶段，建筑业的材料也得到广泛地使用混凝土的使用率逐渐在建筑材料中增大，如何节省混凝土的使用成为了重要的问题。本文从混凝土的环保利用方式――新型再生混凝土的强度和碳化性能能否符合建筑使用的标准这个问题出发，探讨再生混凝土的特性在何种程度上受到再生骨料特性的影响。
[关键词]再生混凝土；碳化性能；再生骨料特性
文章编号：2095-4085（2015）07-0018-02
为减轻建筑业的快速发展给环境带来的过量负担，使得建筑业逐渐向可持续发展的阶段发展，其中废弃混凝土作为混凝土的再生骨料，参与新的混凝土制作就是可持续发展的重要技术，该技术的核心是通过再生骨料表面不同的砂浆强度以及砂浆的附着率对再生混凝土的强度等级进行调控，从而实现对混凝土质量的有效控制。
1.再生混凝土中对强度和碳化性能测量的实验设计
1.1实验中采用的再生骨料构成
本次试验中采用的再生粗骨料是使用了标准强度评级的C60、C40以及C20强度等级的原生混凝土，在实验室内进行浇筑后进行六个月的自然养护，然后对这些混凝土进行一次破碎处理和两次磨矿机的研磨处理，这样就可以得到不同砂浆附着率的再生骨料，把得到的这些再生骨料经过合理的处理比如以粒径不大于25mm的条件进行筛选，然后测量出这些再生粗骨料的数据和天然骨料的数据进行对比，其中需要注意的是砂浆附着率的计算公式，砂浆附着率是指砂浆在再生骨料中所占有的质量比：
砂浆附着率=（m1-m2）/m2×100%在公式中，m1（kg）是指附着砂浆状态的试料的绝对质量，而m2（kg）是指进行了盐酸浸渍处理工序后除去砂浆试料的绝对质量。
1.2实验中采用的再生混凝土的构成
本次试验中采用不同强度的再生粗骨料混凝土来进行C30、C50再生骨料混凝土试件的制备，同时为了对照试验的准确性，还需要制备一般的普通混凝土试件，本次试验中的水泥采用P.052.5硅酸盐水泥（c），普通矿渣粉采用$95级的矿渣粉（S95），粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰（FA），以及粒径D97=6um的P800超细矿渣粉（P800），氧化硅含量超过95%的微硅粉（SF），5-25mm连续级配的天然粗骨料。
1.3试验方法设计
（1）强度试验的方法根据《普通混凝土力学性能试验方法标准（GB/T 50081-2002）》来进行，本次试验采用了再生骨料混凝土以及普通混凝土进行标准化的试件构造，然后在相同体积的构件浇筑出来后，经过28天的标准化养护之后进行强度的测试与分析。
（2）混凝土的碳化性能试验方法根据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准（GB/T50082-2009）》来进行。进行碳化实验的时候注意保持气温在20℃左右，误差不超过2℃；湿度在70%左右，误差不超过5%，碳化实验还需要注意空气中对二氧化碳的控制，同时仍旧注意的是再生混凝土和普通混凝土要进行构件体积的控制。在实验前两天将构件脱离标准养护环境，在60℃的气温下进行2天的烘干后方进行碳化实验。
1.4实验中需要注意的问题
由于再生骨料在性能上较天然骨料要差，对再生混凝土的许多性能产生不利影响，因此在实际的利用过程中可以通过改善再生骨料性能来提高再生混凝土的性能。有条件的实验室采用下列方法进行再生骨料的改善工作。
（1）机械活化。其目的在于破坏弱的再生颗粒或去除黏附于再生颗粒表面的水泥砂浆，从而提高再生骨料的强度。但该方法能耗较高，同时会产生大量难以处理的粉末。
（2）酸液活化。将骨料置于酸液中，如冰醋酸、盐酸溶液中，利用酸液与再生骨料中的水泥水化物氢氧化钙反应，起到改善再生骨料颗粒表面的作用，从而改善再生骨料的性能。
（3）化学浆液处理。用高强度水泥和水按照一定比例调成水泥浆。利用浆液对再生骨料进行浸泡、干燥处理，以改善再生骨料的空隙结构，从而提高再生骨料质量。
（4）水玻璃溶液处理。用水玻璃溶液浸渍再生骨料，利用水玻璃与再生骨料表面的水泥水化物填充再生骨料孔隙，从而改善再生骨料的密度。
2.再生混凝土的强度和碳化性能实验结果与分析
2.1不同的再生混凝土骨料对于再生混凝土的强度分析
为了使再生骨料混凝土和普通混凝土的强度试验结果能够得到更加直观的显现，我们采用切割机对抗压强度已经加载到60%的实验构建进行切割，然后在切割界面喷洒颜料（一般是红墨水）后进行一天的干燥工作，一天之后将颜料从界面上擦拭下来，就可以对混凝土构件在抗压力测试中产生的裂缝进行细微的观察，从而得出不同再生混凝土骨料对于混凝土的强度影响的详细数据。
大量实验证明，大部分再生骨料混凝土的强度和普通的混凝土强度几乎是相同的，而再生骨料表面的砂浆强度和附着率对于再生骨料混凝土强度并没有特别大的影响。
2.2不同的再生混凝土骨料对于再生混凝土抗碳化性能的影响
抗碳化性能一般需要28天的实验才能得出一定的结果，由实验可知，再生骨料混凝土的碳化深度要比普通骨料的混凝土大一些，原因就是再生骨料混凝土表面所附着的水泥和砂浆的通透性比普通混凝土中起同样作用的物质的通透性要大得多，但是添加了硅粉的实验结果证明：不同的掺加了硅粉的再生骨料对混凝土的28天碳化深度都<1mm/。在之后的实验持续观察中，120天的碳化深度也都<2mm。这说明在再生骨料中硅粉的添加会使再生骨料混凝土的碱含量方面虽然有所损失，但是对于混凝土的本身孔隙结构有所改善，通过矿物掺合料和混凝土的水化作用有效提高了混凝土的密实程度，对混凝土的物质透过性产生了一定的阻碍，从而使混凝土的抗碳化能力得到极大提升。
3.结语
由不同材料的再生混凝土进行强度试验和碳化程度实验，最终结果证明对原生混凝土进行强度较低的再生骨料混凝土配置工作时，所配置的强度可以和普通混凝土的强度媲美，而再生骨料混凝土表面砂浆的强度和附着率对于混凝土本身强度的影响并不大，但用原生的混凝土作为骨料配制再生骨料混凝土的时候，强度和碳化深度都会受到材料比较大的影响。
参考文献：
[1]黄莹.再生粗骨料对混凝土结构耐久性影响机理研究[D].广西大学，2012.
[2]崔正龙，路沙沙，汪振双.再生骨料特性对再生混凝土强度
和碳化性能的影响[J].建筑材料学报，2012，（2）：264-267.
[3]钟荣富.AT砂再生混凝土抗压强度及碳化性能试验研究[D].广西大学，2014.
[4]张顺.全再生骨料混凝土高性能化及再循环研究[D].广西大学，2014.
[5]胡天安.低取代率再生骨料混凝土性能及其改善措施[D].北京交通大学，2014.
[6]韦虹.混凝土用再生骨料的制备及应用技术研究[D].广州大学.2013.
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