混凝土再生微粉颗粒特征及其砂浆性能研究

摘要

为提高建筑垃圾混凝土粉(以下简称混凝土粉)的高效再生利用率,在测试分析水泥、混凝土粉、硅灰胶凝体系颗粒特征的基础上,利用Dinger-Funk模型,研究水泥-混凝土粉二元体系、水泥-混凝土粉-硅灰三元体系对胶凝材料密实填充效应的影响规律,并基于灰关联熵理论和SEM微观试验方法,探讨分析混凝土粉的颗粒特征对砂浆强度和内部结构密实度的影响显著性及影响机理。结果表明:较细混凝土粉单掺降低了砂浆早期强度,当其掺量控制在10%~20%时,28 d砂浆的微观形貌表现为密实状,后期强度有所提高。混凝土粉-硅灰复掺时,硅灰进一步填充水泥-混凝土粉的颗粒孔隙,使得胶凝材料体系堆积密实程度进一步改善,表现为28 d强度显著提高;10~20μm粒径范围内的混凝土粉颗粒含量与砂浆的力学性能及胶凝材料体系的填充效应呈正相关,粒径大于40μm的混凝土粉颗粒含量与其呈负相关。综上分析,为保证砂浆强度同时最大程度利用混凝土粉,应尽量增加粒径小于40μm的颗粒含量,尤其是粒径小于10μm的颗粒含量;减少粒径大于60μm的颗粒含量,以优化混凝土的颗粒级配,同时其替代量应控制在20%范围内。本工作为建筑垃圾混凝土粉的细度控制及高效再生利用奠定了一定的理论与技术基础。