再生骨料混凝土的基本性能

　　再生骨料混凝土的基本性能

　　1、抗壓強(qiáng)度

　　眾多的文獻(xiàn)研究表明再生骨料混凝土的抗壓強(qiáng)度和再生骨料的替代率密切相關(guān)，當(dāng)再生骨料替代率在30%以下時(shí)，再生骨料混凝土與普通骨料混凝土抗壓強(qiáng)度差距不大，在8%內(nèi)，如果再生骨料替代率繼續(xù)提高，再生骨料混凝土抗壓強(qiáng)度隨著再生骨料替代率的增大而降低，再生骨料50%取代天然粗骨料時(shí)，再生骨料混凝土抗壓強(qiáng)度降低5%-20%不等，當(dāng)再生骨料100%取代天然粗骨料時(shí)，再生骨料混凝土抗壓強(qiáng)度降低較多，最大降幅達(dá)到30%。同時(shí)相關(guān)試驗(yàn)表明：由于再生骨料混凝土和天然骨料混凝土的骨料成分不同,它們抗壓強(qiáng)度隨齡期的增長(zhǎng)情況也不相同，與天然骨料混凝土相比，同一水灰比的再生骨料混凝土的28d抗壓強(qiáng)度約低15 % ，但其相差的幅度會(huì)隨著齡期的增長(zhǎng)而慢慢縮小。

　　再生骨料混凝土抗壓強(qiáng)度受水灰比的影響非常大，由圖五可知，再生骨料混凝土隨水灰比增加，抗壓強(qiáng)度急劇降低。水灰比平均增加0.1，抗壓強(qiáng)度下降20%左右。

　　因此，本文根據(jù)再生骨料混凝土抗壓強(qiáng)度與再生骨料替代率關(guān)系的下包絡(luò)線(xiàn)為主要依據(jù)，并結(jié)合再生骨料混凝土抗壓強(qiáng)度與水灰比的關(guān)系，回歸分析后提出再生骨料混凝土的抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式如下

　　其中， fn為再生骨料混凝土抗壓強(qiáng)度，fc為再生骨料所替代的原天然骨料混凝土在水灰比為0.4下的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，α為再生骨料替代率，β 為再生骨料混凝土水灰比。本公式使用的水灰比范圍為0.4-0.7。

　　2、抗拉強(qiáng)度

　　再生骨料混凝土的抗拉強(qiáng)度和再生骨料的替代率密切相關(guān)，再生骨料混凝土的抗拉強(qiáng)度隨再生骨料的替代率的提高而降低，當(dāng)再生骨料100%替代天然骨料時(shí)，再生骨料混凝土對(duì)比天然骨料混凝土抗拉強(qiáng)度降低6.9 。眾多研究者對(duì)再生骨料混凝土抗拉強(qiáng)度隨再生骨料替代率的提高，強(qiáng)度降低所得的結(jié)果雖然離散，但總結(jié)眾多研究成果，發(fā)現(xiàn)再生骨料混凝土的抗拉強(qiáng)度受再生骨料的替代率影響并沒(méi)有抗壓強(qiáng)度大，因此采用抗壓強(qiáng)度的10%作為再生骨料混凝土的抗拉強(qiáng)度是比較保守和偏于安全的。

　　3、坍落度

　　在同一水灰比下，再生骨料混凝土的坍落度與天然骨料混凝土的坍落度之比，再生骨料混凝土隨著再生骨料替代率的增高坍落度急劇下降。由于再生骨料比天然骨料的空隙多，吸水率大，所以在相同水灰比的條件下再生骨料的取代率越高，再生骨料混凝土的坍落度就越低。同時(shí)再生骨料表面粗糙,棱角眾多，增大了拌和物在攪拌與澆筑時(shí)的摩擦力，降低了再生骨料混凝土坍落度。再生骨料混凝土的坍落度隨水灰比的增大而增大，這和普通混凝土是一致的，因此，為了達(dá)到再生骨料混凝土工作性能的要求，必然要求提高再生骨料混凝土的水灰比，從而增大了再生骨料混凝土的用水量。同時(shí)再生骨料混凝土坍落度問(wèn)題可以通過(guò)在再生骨料混凝土中加入適量的粉煤灰或高效減水劑來(lái)提高坍落度的同時(shí)可以保證有較好的保水性和粘聚性。

　　4、彈性模量E問(wèn)題

　　再生骨料混凝土彈性模量隨再生骨料替代率的增大而降低，再生骨料替代率在30%以?xún)?nèi)是，彈性模量損失基本都在15%以?xún)?nèi)，當(dāng)再生骨料替代率達(dá)到100%時(shí)，最大彈性模量損失達(dá)到45%。同時(shí)灰比對(duì)再生骨料混凝土的強(qiáng)度與彈性模量影響也較大，當(dāng)水灰比由0.8降到0.4時(shí)，彈性模量提高33.7%。本文根據(jù)已有的各類(lèi)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，綜合考慮再生骨料替代率和水灰比對(duì)再生骨料混凝土抗壓彈性模量的影響，并結(jié)合我國(guó)規(guī)范中關(guān)于普通混凝土彈性模量的計(jì)算公式，回歸分析后提出再生骨料混凝土抗壓彈性模量的計(jì)算公式如下：

　　其中En為再生骨料混凝土抗壓彈性模量，fcu為再生骨料所替代的原天然骨料混凝土在水灰比為0.4下的極限抗壓強(qiáng)度，a為再生骨料替代率，β 為再生骨料混凝土水灰比。本公式適用水灰比范圍為0.4-0.7。

　　5、收縮性

　　采用再生粗骨料取代天然骨料后，再生骨料混凝土的收縮值顯著增大，并且隨著再生骨料取代率的提高，收縮值不斷增大，當(dāng)再生粗骨料取代100%天然骨料時(shí)，再生骨料混凝土的收縮率增大50%，使用再生細(xì)骨料取代30%的天然細(xì)骨料,再生骨料混凝土的收縮值略有增大，但幅度不明顯。從混凝土結(jié)構(gòu)來(lái)看，粗骨料是混凝土的骨架，水泥砂漿則作為結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)組分填充于骨架的空隙間，因此在外界條件相同的情況下，混凝土的收縮率取決于粗骨料和砂漿兩者的收縮率。在配合比相同時(shí),由于再生骨料中含有大量的舊砂漿，其收縮率大大高于天然骨料。因此使用再生粗骨料制備的再生骨料混凝土，其收縮率顯然會(huì)高于天然骨料混凝土，并且隨再生粗骨料取代量的提高， 收縮率顯著增大。此外為了改善再生骨料混凝土混合料的流動(dòng)性，增加的部分拌合水也是收縮值增大的原因之一。

　　同時(shí)再生骨料混凝土骨料較高干縮值的特性和再生骨料表面的多孔結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。多孔結(jié)構(gòu)將顯著影響水分在骨料和砂漿界面區(qū)的傳輸過(guò)程，進(jìn)而改變界面過(guò)渡區(qū)水化產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)。對(duì)于吸水能力較大的再生骨料，當(dāng)其含水過(guò)高或過(guò)低時(shí)， 這些骨料的周?chē)赡芤驗(yàn)榇罅渴蛞蛩み^(guò)厚而造成界面區(qū)微結(jié)構(gòu)的多孔性，導(dǎo)致干縮加劇。在結(jié)構(gòu)逐漸密實(shí)以后， 混凝土收縮特性將會(huì)得到改善。

　　再生骨料混凝土的收縮性能可以通過(guò)改善再生骨料吸水特性而加以改善，例如對(duì)再生骨料加以研磨，以改善再生骨料的表面特征，減少再生骨料表面的砂漿含量，采用強(qiáng)度較高的母體混凝土來(lái)制作再生骨料或在攪拌再生骨料混凝土?xí)r加入適量的減水劑等，改善再生骨料的吸水特性，從而減少再生骨料混凝土的收縮性。

　　6、再生骨料混凝土的耐久性

　　使用再生粗骨料制備的再生骨料混凝土，其抗凍性與普通混凝土基本相當(dāng)，不同水灰比的再生骨料混凝土的抗凍融性并不低于普通混凝土，并且再生粗骨料取代率對(duì)再生骨料混凝土的抗凍性基本沒(méi)有影響。當(dāng)再生骨料混凝土水灰比為0.5～0.7時(shí)，再生骨料混凝土的滲透性為普通混凝土的2—5倍，再生骨料混凝土的滲透性隨水灰比的增大而增加，當(dāng)水灰比較小時(shí)，再生骨料混凝土的滲透性則約為普通混凝土的3倍；當(dāng)水灰比較高時(shí)，再生骨料混凝土的滲透性與普通混凝土差別不大。再生骨料混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30和C35時(shí)，如果再生取代率低于50%，再生骨料混凝土的碳化速度與普通混凝土相當(dāng)；隨著再生骨料取代率的進(jìn)一步增大，再生骨料混凝土的碳化速度略有增加，同時(shí)隨著水灰比增加，再生骨料混凝土的碳化深度增加。再生骨料混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性略低于同水灰比的普通混凝土，再生骨料取代率小于30 %時(shí)，再生骨料混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性與普通混凝土基本相同：隨著再生骨料取代率的增加，再生骨料混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性降低，但差別不大。

　　再生骨料混凝土的各項(xiàng)耐久性較普通混凝土有所降低，其主要原因是再生骨料的表面性能和天然骨料有較大差異，再生骨料的空隙率和吸水率比天然骨料要大，從而影響了再生骨料混凝土的耐久性。