全再生骨料混凝土配合比及其基本性能试验研究

摘要

建筑废弃物是城市垃圾的主要组成成分,据统计,世界多数国家的建筑物拆除垃圾和建筑施工垃圾数量约占城市垃圾总量的30％～40%。建筑废弃物的成分复杂,砖混结构中废混凝土、碎粘土砖所占比例分别高达30.7%、38.3%。将其处理加工成再生骨料,作为再生资源进行利用,不但可以解决大量消耗天然骨料资源的问题,保护骨料产地的生态环境,又解决了堆放拆除废弃建筑物所引起的占地和环境污染问题,为混凝土的再生循环利用奠定基础,实现建筑业的可持续发展。
　　 本文分别将砖混结构中的废砖、试验室废弃的强度不明的混凝土试块通过机械破碎、筛分分别得到废砖再生粗骨料、废混凝土再生细骨料。用废砖粗骨料100%替代天然碎石、废混凝土细骨料100%替代天然砂制作再生混凝土。本文试验结果,可为再生混凝土墙板研究提供参考和依据。主要进行了以下几方面的研究:
　　 (1)对再生粗细骨料的主要物理性能进行试验研究,结果表明本文再生粗细骨料的颗粒级配不满足相关规范标准的要求,其表观密度、堆积密度均比天然粗细骨料有一定程度降低,孔隙率有所增加,废砖再生粗骨料吸水率远高于天然碎石。
　　 (2)对再生混凝土的抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量、等性能进行试验研究。试验结果表明,本文再生混凝土早期强度增长方式与普通混凝土相似,采用高水灰比配制C15、C20再生混凝土,其28d强度能满足我国规范要求。规范中混凝土轴心抗压强度标准值fck与立方体抗压强度标准值fcu+k之间的换算关系适用于本文再生混凝土。本文再生混凝土的弹性模量分别较同等强度的普通混凝土和废混凝土再生混凝土低35～44%、22～31%。拟合出再生混凝土弹性模量与抗压强度之间的换算公式。
　　 (3)对再生混凝土的收缩和抗碳化性能进行试验研究,结果表明再生混凝土的收缩收缩率较天然骨料混凝土的收缩率大,28d收缩比废混凝土再生混凝土低40%～49%,其早期的碳化深度比普通混凝土大20～44%,分别拟合出再生混凝土的早期收缩基本公式和早期的碳化深度模型。
　　 (4)定量分析再生混凝土的经济性,试验结果表明,综合考虑建筑垃圾处理费,本文再生混凝土成本:RA、RC分别比C15、C20级天然混凝土低27.9元/m3、40.6元/m3,强度为C15、C20的再生混凝土建议配合比分别为RA、RC。