再生混凝土粗骨料的基本性能试验研究_李坤
再生粗骨料混凝土柱受压力学性能试验研究
随着国内科技的不断进步以及经济的不断发展，建筑工程的发展规模越来越大。
国家对建筑工程的需求已经从新建阶段开始进入养护维修的阶段，由此产生了大量的建筑垃圾，对社会环境造成了不利影响[1-3]。
为了建设资源节约型和谐社会，国家开始对建筑垃圾的回收利用出台了大量的方针政策[4]。
如何将建筑垃圾进行高效再生利用成为土木工作者研究的重点，将其结合新材料制备成再生混凝土备受研究者的关注。
再生混凝土作为一种建筑材料，其在建筑构件中的应用效果是研究者最关心的。
柱构件作为房屋建筑结构的承重构件，对房屋建筑的安全性起到十分重要的作用，因此,研究其力学性能具有十分重要的意义[5-7]。
目前，国内外研究者已经开展了大量关于再生混凝土基本性能方面的研究，但针对再生混凝土构件的研究相对较少，有关再生混凝土柱的研究少之又少[8]。
在此背景下，本文开展了再生粗骨料混凝土柱受压力学性能随偏心距（0、30mm、60mm）及旧骨料取代率（0、50%、100%）的演变规律研究。
以期设计出最优的再生粗骨料混凝土柱的方案，提升再生混凝土柱的力学性能，对于建设长寿命房屋建筑及环境友好型可持续发展社会具有十分重要的意义。
1再生粗骨料混凝土柱受压力学性能试验1.1试件制备采用的试验材料主要包括天然粗骨料、再生粗骨料、细骨料、水泥和水。
其中，天然粗骨料为石灰岩碎石，最大粒径为31.5mm，最小粒径为5mm，表观密度为2.7g/cm3；再生粗骨料来自广西某一高速公路废弃路面经破碎后的骨料，最大粒径为29mm，最小粒径为5mm，表观密度为2.6g/cm3；细骨料为天然河砂，细度模数为2.8；水泥为复合硅酸盐水泥，水为自来水。
严格按照规范JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》[9]中的流程设计再生混凝土柱中的建筑材料组成比例，如表1所示。
为了分析再生骨料替代率及偏心距对再生混凝土柱受压性能的影响，制备了5个再生混凝土柱（偏心距0+再生骨料替代率50%、偏心距30mm+再生骨料替代率50%、偏心距60mm+再生骨料替代率50%）及旧骨料取代率（偏心距30mm+再生骨料替代率0%、偏心距30mm+再生骨料替代率50%、偏心距30mm+再生骨料替代率100%）。
再生粗骨料混凝土性能的研究
从拆迁建筑物上取 得 的不 同地点 、 同 品种 的废 弃混凝 土 。 不
表 ２中给 出了本试 验所 用的混凝 土 的来 源 。表 ３给 出了以这些
砂子 ： 产于大连 的中砂 ， 细度模数 为 ２ ５ 含泥量为 ２ １ 。 ．； ．％
混凝 土制成 的骨料与天然骨料在技术性能指标上的比较 。
球单元的大小及体积 ， 以较好 的对不 同级配 的沥青 混合料进 行 ［ ］ 周长红． 青混合 料 非连 续力 学计 算模 型的研 究［ ． 可 ２ 沥 Ｄ］ 大
模拟 ， 而且模型较接近实 际情况 。 不易监控 ， 又因为模 型 中球单 元只是 模拟粗 集料 ， 故可 以采用 控 制模型空隙率作为模型成型及模型破坏的判断标准。
连： 大连理工 大学，０ ８ ２０ ． ［ ． Ｍ］ 北京 ： 清华大学出版社 ，０ ８ ２０ ． ［ ］ Ｊ ２ －０ １ 公路 工程 沥青及沥青混合料 实验规程 ［ ］ ４ Ｉ Ｅ ０２ １ ， Ｇ ｓ． ［ ］ 刘 玉． ５ 沥青 混合 料 细观 结 构模 型 的 离散 单 元数 值模 拟 ［ ． Ｄ］ 郑州： 南工业大学 ，０５ 河 ２０ ．
的再生骨料 对应的再 生混凝 土强度低 ； 通过各种 方法的复合运 用 ， 配得较 高抗压 强度 的再 生混 凝土 ； 可 混合 再生 骨料 配
制 的 再 生 混 凝 土 ， 中原 始 混 凝 土 强 度 低 的 再 生 骨料 ， 低 水 灰 比 和 高 水灰 比 的再 生 混 凝 土 有 不 同的 影 响效 果 。 其 对
再 生 粗 骨 料 混 凝 土 性 能 的 研 究
段 献 智
再生混凝土的正交试验及力学性能研究
再生混凝土的正交试验及力学性能研究摘要再生混凝土技术正日益受到人们的重视，作为一种绿色混凝土资源，其可以实现环境与资源的可持续发展。
近几年来，再生混凝土在工程中的应用愈加广泛。
但是，与普通混凝土相比，再生混凝土在性能和结构等方面的指标相对较低，在一定程度上阻碍了再生混凝土在建筑工程中的普及和应用。
因此，对再生混凝土技术开展研究是十分必要的。
本文主要针对再生混凝土的正交实验进行全新的设计，并最终给出正交试验的结果分析。
1 正交试验的基本概念及其原理1.1 正交试验的基本概念再生混凝土的正交试验设计是一种统计学对比的方法，其主要利用正交表对各种因素进行安排与分析。
通过对试验因素中的所有水平组合进行筛选，选出其中具有代表性的部分组合数据进行试验；并通过分析筛选出的部分试验结果来推断出试验的整体情况，最终选出各种因素中的最优的水平组合，为再生混凝土的生产提供重要科学依据。
通过全面试验方法也可以对各种因素的效应以及各因素之间的交互作用进行分析，但在试验中的水平组合数一般为海量级，工作任务繁重。
如果试验最终目的是为了寻求最优的水平组合，那么完全可以利用正交表方法来设计和安排试验。
3.3.3 正交试验的基本原理正交试验主要利用正交表的方法对试验进行设计，从局部推断出整体的实验方向。
正交试验的最大特点是其实验的效率高，其能够在最短的时间内获取实验需求的结果。
影响试验结果的因素众多，通过数据对比与统计分析，能够得到影响试验最终结果的关键因素及影响程度的大小。
在因素变化范围内，正交表可以均衡抽样，这就保证了每次试验结果都具有代表性，保证实验的科学性。
正交表均衡分散的特点使我们能通过较少的实验次数获得更佳的试验目的。
本次试验中的试验因素选择了减水剂掺入量、再生骨料取代量、粉煤灰掺入量，因为这3个参数对再生混凝土的影响较大，其中针对每个因素选择3个水平进行9次正交试验即可达到是实验目的，若采用全面试验方法试验，则最少需要进行实验27次。
再生粗骨料性能改善方法试验研究
再生粗骨料性能改善方法试验研究苏文洋，洪丽，李他单，张鹏（合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥230009）摘要:再生粗骨料因其低强度、易开裂等缺陷导致其应用受到限制。
为改善再生粗骨料的物理性能，研究采用机械搅拌法和苯乙烯/丙烯酸酯类聚合物胶乳浸泡法对粒径为475〜19.5mm的再生粗骨料进行了处理,并通过测定再生粗骨料的吸水率、压碎值、表观密度、堆积密度和空隙率五项指标，来反映每种处理方法对再生粗骨料各项性能的改善效果。
试验结果表明，再生粗骨料经机械搅拌5min后，其压碎值、吸水率和空隙率分别降低了15.4%、22.1%和7.4%,表观密度和堆积密度的变化可忽略不计;对于在苯乙烯/丙烯酸酯类聚合物胶乳中浸泡后的再生粗骨料，其压碎值、吸水率和堆积密度分别降低了32.7%、13.4%和7.1%,表观密度和空隙率的变化幅度较小。
试验结果表明，苯乙烯/丙烯酸酯类聚合物胶乳浸泡法对再生粗骨料的性能的改善作用更显著。
关键词:再生粗骨料;苯乙烯/丙烯酸酯类聚合物;机械搅拌;吸水率;压碎值中图分类号:TU528文献标志码：A文章编号：1673-5781（2020）06-1197-040引言在我国，随着新时期城镇化建设的进一步发展，老旧建筑被逐步拆除，这一过程中产生了大量的建筑废弃物（主要成分为废弃混凝土）。
另一方面，由于大力发展的基础建设消耗了大量的建筑资源，目前多地的建材价格大幅度上涨，资源枯竭问题日益严峻。
当前我国的建筑废弃物的处理方式主要为填埋，这不仅占用了大量土地,还造成了严重的环境污染。
因此，研究建筑废弃物的再利用意义重大*目前,这些废弃混凝土较为有效的处理方式是经破碎、筛分后，制作成再生粗骨料（recycled coarse aggregates,RA），并配制成再生粗骨料混凝土（recycled aggregate concrete,RAC）%&*但是相较于天然骨料而言，再生粗骨料具有密度小、孔隙率高及吸水率高等缺陷2,导致其在实际工程中的应用受到限制*文献％〜5］指出再生粗骨料的劣质性能是由表面附着的多孔残余砂浆引起的，且该砂浆具有许多微裂缝*Wang等%&认为高吸水率是再生粗骨料的主要缺点*为了提高再生粗骨料自身性能,推广其在实际工程中的应用,进一步改善再生粗骨料的性能具有实际意义*通过对现有文献％〜19］进行总结发现，常用的再生粗骨料的改善方法主要有物理方法%〜9、外裹胶凝材料法%0〜14、化学试剂浸泡法%5&、纳米材料浸泡法％6&和生物诱导矿物沉淀法%7〜9等*物理方法主要是通过机械搅拌或者微波照射的方式除去再生粗骨料外表附着的旧砂浆,该类方法优点是能耗低、操作简单易于控制，缺点是可能会在再生粗骨料内部产生新的微裂纹*外裹胶凝材料法主要是指将再生粗骨料浸泡在水泥浆（外掺活性材料）中,水泥浆硬化后包裹再生粗骨料,改变再生粗骨料表面性能，该类方法的优点是操作简单,价格低廉,缺点是再生粗骨料表面引入新的界面,形成新的薄弱环节*化学试剂浸泡法是指采用化学试剂浸泡再生粗骨料'该类方法的优点是操作简单，但化学试剂会对再生粗骨料产生腐蚀*纳米材料浸泡法是指将再生粗骨料浸泡在纳米材料（主要为纳米二氧化硅）溶液中,使纳米材料填充再生粗骨料表面微裂纹，该类方法的优点是纳米材料具有活性'在配制再生粗骨料混凝土时继续参加反应；缺点是纳米材料价格昂贵，很难在实际工程中应用*生物诱导矿物沉淀法是指将再生粗骨料浸泡在微生物的培养液中,并利用微生物分解矿物沉淀,填充再生粗骨料表面裂纹，该类方法优点是技术新颖,应用前景广阔；缺点是技术复杂且微生物的数量及其分解产物的数量难以精确计算*但是上述文献中对再生粗骨料的性能改善通常与再生混凝土的制备过程同时进行，对再生粗骨料自身性能的改善效果知之甚少*本文采用机械搅拌法和苯乙烯/丙烯酸酯类聚合物胶乳浸泡法对再生粗骨料进行处理后'通过测试其自身各项性能指标的变化情况'分析上述方法对再生粗骨料改善效果*1试验过程11试验材料111再生粗骨料本次试验中所采用的再生粗骨料由安徽省某桥梁桥面板拆除后，去除其中钢筋并经破碎后，筛分出粒径为4-75〜19.5mm的再生粗骨料。
再生粗骨料混凝土耐久性试验研究--南昌大学--全面的耐久性理论!!
再生粗骨料混凝土耐久性试验研究--南昌大学--全面的耐久性理论!!再生粗骨料混凝土耐久性试验研究--南昌大学--全面的耐久性理论!!南昌大学硕士学位论文再生粗骨料混凝土耐久性试验研究姓名:毛添钿申请学位级别:硕士专业:结构工程指导教师:熊进刚20091230摘要摘要再生混凝土技术可实现废弃混凝土资源循环利用，体现了建筑与生态环境的协调发展，能够从长远解决混凝土废弃物的处理问题。
所谓再生混凝土就是指将废弃混凝土经过破碎、分级、清洗后全部或部分替代天然骨料，并按一定配合比配制的混凝土。
再生混凝土符合可持续发展战略，是发展绿色生态混凝土的重要举措之一。
鉴于再生混凝土的特殊性，其耐久性的好坏直接影响到再生混凝土技术的推广与应用。
目前对再生混凝土的试验研究大多只涉及到耐久性罩的单个因素，综合系统全面的耐久性能试验研究与分析较少，并且多因素条件下再生混凝土耐久性的试验研究基本处于空白，这样———————————————————————————————————————————————使得对再生混凝土耐久性的评估带有片面性。
因此有必要对再生混凝土的耐久行为与特性进行较全面的试验研究，为建立再生混凝土的耐久性评估体系提供可用的试验依据。
参照己取得的再生混凝士研究成果，钭‘对性地选择以下两种物理性能、力学性能和结构性能较好，适合在工程实际中运用的再生混凝十作为研究对象: ,(,,,的再生粗骨料替代天然碎石配置的再生粗骨料混凝土;,(在,基础上采用,,,粉煤灰外掺法配置的再生粗骨料混凝土。
本文主要参照《混凝土长期性能和耐久性试验方法》(,,,,,(,,)对再生混凝土进行了碳化、循环冻融、抗渗和复合凶素下的耐久性试验。
试验结果表明: ,(替代率,,,再生混凝土碳化速度与普通混凝土相当，碳化深度与时间的平方根成正比，普通混凝土碳化深度实用计算模型同样适用于再生混凝土的碳化深度的预测。
,(替代率为,,,的再生混凝土抗冻性能略差于基体混凝土，但是都能满足抗冻性能指标,,,和,,,要求，适当减小配合比可以获得与普通混凝土抗冻性相当的再生混凝土。
再生粗骨料及再生混凝土性能研究进展
再生粗骨料及再生混凝土性能研究进展发布时间：2021-07-28T11:59:11.027Z 来源：《基层建设》2021年第13期作者：张锋[导读] 【摘要】在目前我国的发展背景之下，水利工程、建筑工程、桥梁工程、道路工程等等都已经在我国的建设发展过程当中有了充足的进步，其中的技术也得到了很大的提升，为我国的建设事业进步提供了很大的支持。
陕建建工集团公司混凝土有限公司 712034【摘要】在目前我国的发展背景之下，水利工程、建筑工程、桥梁工程、道路工程等等都已经在我国的建设发展过程当中有了充足的进步，其中的技术也得到了很大的提升，为我国的建设事业进步提供了很大的支持。
在工程建设过程当中，混凝土是开展工程建设所需要的十分关键的材料，因此加强对混凝土材料的研究是十分重要的，是提升材料质量的关键因素。
本文就对再生粗骨料及再生混凝土性能进行了分析，讲述了再生粗骨料及再生混凝土性能的研究。
【关键词】再生粗骨料；再生混凝土；性能1.再生粗骨料及再生混凝土性能研究意义再生粗骨料及再生混凝土性能研究事实上是顺应绿色建筑、绿色施工这一理念的，因为伴随着全球资源的不断减少以及生态环境的不断恶化，加强对于节能减排的管理是十分重要的，在工程建设领域当中，实现绿色建筑绿色施工是十分重要的，其是目前工程建设领域当中的基本的目标。
在进行工程建设过程当中，经常会用到大量的施工材料、建设材料，也会造成大量的材料的浪费，不仅造成资源的浪费，也影响了实际的生态环境。
因此合理的控制材料的使用，实现材料的循环利用是十分重要的，针对于再生混凝土的性能研究可以在一定程度上对施工过程中所产生的废弃的混凝土进行合理的处理，通过对废弃混凝土的进一步处理可以在一定程度上对天然产生的一些粗骨料或者是细骨料的资源以及一些其他类型的资源有很大程度上的节约，还能够对在施工现场清理一些废弃的混凝土材料所产生的人力物力资源进行节省，不仅很好的控制了施工成本，还很好的减少了对于环境的污染，是符合绿色施工的理念的。
再生混凝土力学性能的试验研究
2021年第6期（总第402期）再生混凝土力学性能的试验研究张婷（广东理工学院，广东肇庆526000）摘要：随着城市化建设的发展，混凝土的消耗量越来越多，建筑固弃物也急剧增加。
从土地资源、环境污染、社会效益、经济效益等问题考虑，国家提倡可持续发展和绿色环保的理念，再生混凝土的应用是未来城市建设发展的趋势。
再生混凝土是新型的绿色建筑材料，再生混凝土配合比、破碎工艺、矿物掺合料等因素影响了再生混凝土的强度，其中再生混凝土骨料（RCA)极大的影响材料性能，从再生混凝土骨料（RCA)配合比入手进行再生混凝土的力学性能研究。
关键词：再生混凝土；配合比；再生粗骨料取代率；力学性能Experimental study on mechanical properties of recycled concreteZHANG TingAbstract:With the development of urbanization,the consumption of concrete is more and more,and the building solid wastes are also increasing sharply.From the land resources,environmental pollution,social benefits,economic benefits and other issues into consideration,the country advocates the concept of sustainable development and green environmental protection,the appli⁃cation of recycled concrete is the future trend of urban construction and development.Recycled concrete is the new green build⁃ing materials,the recycled concrete mixture ratio,crushing technology,mineral admixtures such as factors affecting the strength of recycled concrete,the recycled concrete aggregate (RCA)great impact on material performance,from the perspective of the re⁃cycled concrete aggregate (RCA)mixture for mechanical properties of recycled concrete research.Key Words ：recycled concrete,mixture ratio,replacement rate of reclaimed coarse aggregate,mechanical property 我们国家现在正大力发展建设，在发展建设的同时又产生了一些问题。
再生混凝土粗集料性能的试验研究
２ 再生骨料混凝土在 我国公路路面工程中的应用
前 景
水泥混凝 土路面 到达其使 用年 限 ， 或者其 他原 因破坏 ，
需要重建 时 ， 现在的一般做法是破除并废弃 旧的水泥混凝 土
的问题将更趋严峻 。另一方面 ， 由于废 旧混凝 土的组成特点 和它产生于建设工程 现场的实际情况 ， 经实践 证明它是可 以 再生利用的 ， 在资源 日趋 匮乏 的今 天 ， 单地遗 弃也 是资 源 简
的极大浪费。
面层 ， 修补基层后 ， 新进行 铺筑 。破 除 的旧混凝 土往 往作 重 为建筑 垃圾 被丢弃 ， 这样就 引发 了许 多 问题 ， 如废 料丢弃 带 来 的问题 ； 新建道路所 需材料 的开采 带来 的环境 问题 ： 以及 运输 和处理废料带来 巨大 的经济浪 费 ， 料的开采 和运输 粗集 带来 巨大的人力 和物力浪 费， 总体经济 效益和社会效益 导致
混凝 土再生骨料 、 砂浆再 生骨 料 、 块再 生骨 料。本 文将讨 砌 然而， 世界上对于废 旧混凝土的处理方法 目前仍显不 论道路 混凝土破碎后 的再 生粗骨 料不 同于 原生粗 骨料 的特
多。传统的处理方法主要是运往郊外露天堆放或填埋。据 征性 能。 测算 ， 国每年施工建 设产 生 的废 旧混凝 土达 ４× ０ ｔ 我 １ 。一
维普资讯
再 生混凝 土粗 集料性能的试验研 究
户恩增 ， 艾长发， 俊， 李 邱延峻
再生混凝土力学性能及耐久性研究
再生混凝土力学性能及耐久性研究发布时间：2022-05-04T06:18:07.975Z 来源：《建筑实践》2022年2期作者：张翼张欣怡[导读] 近年来，随着国家经济飞速增长，老旧建筑的改造和重建，产生的废旧混凝土越来越多。
文张翼张欣怡西南科技大学，四川绵阳 621010摘要：近年来，随着国家经济飞速增长，老旧建筑的改造和重建，产生的废旧混凝土越来越多。
文中以再生混凝土为研究对象，研究了再生粗骨料掺量对再生混凝土力学性能和耐久性能的影响，并进行了分析。
试验结果表明，随着再生粗骨料替代率增加，其力学性能先增大后减小；抗冻性能降低，但在代替率不超过50％时可满足抗冻性能的要求；抗碳化性能降低，所以在使用再生混凝土时要根据使用环境综合考虑。
关键词：再生混凝土抗压强度抗冻性能抗碳化性能1 引言随着我国经济的飞速发展，人口数量的增多，我国开展了大规模的工程建设。
现如今我国国民生活水平越来越高，道路和建筑物的更新换代越来越频繁，在改造道路和拆除建筑物的同时，势必会产生大量建筑垃圾。
据统计，我国建筑垃圾的数量已经占到城市垃圾总量的30%～40%，其年产生量已经超过35亿吨，并且以每年10%的增速在继续增加。
在2020年我国商品混凝土用量已超20亿m3，这意味着同样消耗了大量的砂石和水泥等原材料。
因此，我国建筑业正面临着两个主要方面的问题：一方面，为了满足建筑用天然砂石骨料的巨大需求，大量地开山采石对生态环境造成不可修复的破坏；另一方面，由于老旧建筑的改造或拆除项目，每年产生巨量的建筑垃圾被运送到城市周边进行简单填埋或露天堆置处理，从而带来严重的环境污染问题。
所以，为了化解建筑业的可持续发展与天然砂石骨料资源短缺的矛盾，将研究再生混凝土力学性能并进行再利用可行性分析对于建筑业的可持续稳定发展和自然环境的保护与改善具有双重作用，对国家的快速建设和社会的平稳进步也具有多重效益。
2 实验概况2.1 实验材料水泥：42.5普通硅酸盐水泥。
再生粗骨料混凝土的干缩性能研究
再生粗骨料混凝土的干缩性能研究摘要：由于再生粗骨料较高的吸水率特征，使得再生粗骨料混凝土的干缩变形较为显著。
文章研究了水泥用量为300kg/m3、400kg/m3、500kg/m3时简单破碎再生粗骨料混凝土收缩量和颗粒整形再生粗骨料混凝土收缩量。
指出通过控制再生混凝土粗骨料的种类和取代率，并掺入活性矿物掺合料来降低再生混凝土收缩的方法是可行的。
关键词：再生混凝土；粗骨料；干缩性能；研究【文章编号】1627-6868（2016）05-0038-02Abstract：Due to high coarse aggregate renewable water absorption characteristics，making recycled coarse aggregate concrete shrinkage deformation is more significant. This paper studies the amount of cement to 300kg/m3，400kg/m3，when500kg/m3 simply crushed recycled coarse aggregate concrete shrinkage and plastic recycled coarse aggregate particles of concrete shrinkage. Pointed out that by controlling the types of renewable coarse aggregate and concrete replacement rate，and the incorporation of mineral admixtures to reduce the activity of recycled concrete shrinkage method is feasible.Keywords：recycled concrete；coarse aggregate；shrinkage performance；research引言再生粗骨料混凝土是指以再生粗骨料部分或全部取代天然粗骨料的混凝土。
再生骨料混凝土骨料性能试验研究(精)
EXPEＲIMENTAL STUDY ON BEHAVIOＲ OF AGGＲEGATE FOＲ ＲECYCLED AGGＲEGATE CONCＲETE
准提供一定的参考依据。
1 ＲAC 骨料性能试验条件 再生 集 料 （ ＲA ） 分 为 再 生 粗 集 料 （ Ｒecycled
Coarse Aggregate，即 ＲCA） 和再生细集料（ Ｒecycled Fine Aggregate，即 ＲFA） 。其中 5 ～ 40 mm 的集料称 之为 ＲCA，0. 5 ～ 5 mm 的集料为 ＲFA。课题组收集 了 3 种来源不同的废旧混凝土作为研究对象。第 1
随着我国城镇化改造步伐日益加快，各个城市 均面临着建筑业迅速发展与建筑垃圾带来的城市环 境恶化的矛盾。本课题组对西安地区建筑垃圾的来 源进行了调查，建筑垃圾目前主要来源于城中村及 棚户区拆迁改造、市政道路的新建、改建及扩建、地 铁建设造成的拆迁以及服役数十年的老建筑的拆 除。废 弃 混 凝 土 来 源 使 得 再 生 骨 料 （ Ｒecycled Aggregate，即 ＲA） 品质差异很大，导致 ＲA 存在性能 劣化，质量品质稳定性差、离散性大he transformation of China’s urbanization and accelerated pace of urban agglomeration，increasing construction waste has brought the conflict between the development of a city and its environmental degradation． The use of recycled aggregate（ ＲA） can mitigate to a certain extent the pollution on the environment． Because the source of ＲA can cause poor stability in its quality，large dispersion and other shortcomings． By three different sources and different service life of the waste concrete for a total of 112 groups of coarse aggregate performance tests and 12 sets of fine aggregate performance tests，comparative analysis of the differences of indicators between recycled aggregate and natural aggregate was done，and a crushing value performance test was also made to analyse the effect of brick particles content on the behavior of recycled coarse aggregate． Which provided a reference for the research on properties of recycled aggregate and the local grading standards suitable for local conditions． Keywords： environmental degradation； recycled aggregate； performance test； brick particle content
混合再生骨料混凝土强度性能的试验研究
第38卷第4期2024年7月山东理工大学学报(自然科学版)Journal of Shandong University of Technology(Natural Science Edition)Vol.38No.4Jul.2024收稿日期:20230529第一作者:宗振杰,男,150****1603@;通信作者:张璐,女,Zlu@文章编号:1672-6197(2024)04-0020-07混合再生骨料混凝土强度性能的试验研究宗振杰1,张璐1,张伟2(1.山东理工大学建筑工程与空间信息学院,山东淄博255049;2.山东三箭建设工程股份有限公司,山东济南250100)摘要:以废弃混凝土和废弃黏土砖作为再生骨料制备的混凝土为研究对象,系统分析了再生骨料复掺比例㊁水灰比㊁养护温度对混凝土强度的影响㊂试验结果表明:废弃混凝土和废弃黏土砖复掺比例6ʒ4时,再生混凝土的早期强度较大;优化的水灰比能够有效加强水泥与骨料的黏结,促进再生骨料混凝土抗压强度的发展;养护温度对再生混凝土早期强度的影响显著,养护温度为50~55ħ时有利于再生混凝土早期强度的产生,但是温度的促进作用随试件养护时间的增长而逐渐减弱㊂最后,通过SEM 微观测试手段分析了养护温度影响混合再生骨料混凝土早期强度的机理㊂本研究可为废弃混凝土和废弃黏土砖的混合再生利用提供理论支持㊂关键词:废弃混凝土;废弃黏土砖;再生骨料;抗压强度;微观分析中图分类号:TU528文献标志码:AExperimental study of the strength properties ofmixed recycled aggregate concreteZONG Zhenjie 1,ZHANG Lu 1,ZHANG Wei 2(1.School of Civil Engineering and Geomatics,Shandong University of Technology,Zibo 255049,China;2.Shandong Sanjian Construction Engineering Company Limited,Jinan 250100,China)Abstract :Concrete prepared from waste concrete and waste clay bricks as recycled aggregate was taken as the research object,and the effects of recycled aggregate compounding ratio,water-cement ratio,and curing temperature on the strength of concrete were systematically analyzed.The study systematically ana-lyzes the influence of the proportion of recycled aggregate,water-cement ratio,and curing temperature on the strength of the concrete.The experimental results indicate that the early strength of the recycled con-crete is higher when the mixing ratio of waste concrete and waste clay bricks is 6ʒ4.The optimized wa-ter-cement ratio effectively enhances the bond between cement and aggregate,promoting the development of compressive strength of the recycled aggregate concrete.The curing temperature significantly affects the early strength of recycled concrete,and a curing temperature of 50~55ħis beneficial to achieving early strength,although the promoting effect of temperature gradually weakens with increasing curing time.Fi-nally,the influence mechanism of curing temperature on the early strength of mixed recycled aggregate concrete is analyzed through SEM microscopic test.This study provides theoretical support for the mixedrecycling utilization of waste concrete and waste clay bricks.Keywords :waste concrete;waste clay bricks;recycled aggregates;compressive strength;microscopic analysis㊀㊀随着城市化进程的加快,我国二十世纪八十年代的大批老旧建筑物被拆除,产生了大量的建筑垃㊀圾㊂据统计,建筑垃圾的占比超过城市垃圾的30%[1]㊂我国每年产生的建筑垃圾中,废弃混凝土和废弃黏土砖占据了前两位,二者是建筑垃圾的主要组成部分[2]㊂现有建筑垃圾的处理方式仍然以堆积和填埋为主,不仅占据了大量的土地,还会造成严重的环境污染[3-4],因此废弃混凝土和废弃黏土砖的回收再利用是迫切需要解决的问题㊂现有文献针对再生骨料混凝土的研究,以天然骨料混凝土为基准,研究不同废弃混凝土或废弃黏土砖替代率对混凝土性能的影响㊂研究显示:再生骨料取代率是影响混凝土抗压强度的最重要因素[5];早期抗压强度会随废弃骨料的替代率增高而降低[6];废弃混凝土骨料作为粗骨料对混凝土的长期力学性能有负面影响[7]㊂替代细集料比例低于30%对混凝土的抗压强度没有显著的负面影响[8];废弃黏土砖制作的混凝土随着红砖骨料取代率的增加,混凝土试件的立方体抗压强度逐渐降低[9],配比合适时早期强度可以达到10.56MPa[10],28d抗压强度可达36MPa[11];废弃黏土砖100%替代天然骨料用于制作再生混凝土,强度可以达到设计值的50%[12]㊂综上,现有针对再生骨料的研究主要针对单一类型的骨料㊂我国二十世纪八九十年代的老旧建筑为砖混结构,建筑垃圾混合了废弃混凝土和废弃黏土砖,将废弃两种材料分离存在技术瓶颈,因此有必要研究废弃混凝土和废弃黏土砖混合复掺制备再生混凝土的强度规律㊂本文以破碎后的废弃混凝土和废弃黏土砖混合作为再生骨料制备混凝土,探究混合复掺比例㊁水灰比㊁养护温度等因素对再生骨料混凝土强度性能的影响规律,通过微观测试揭示混合再生骨料混凝土强度变化的机理,拓宽建筑垃圾的应用领域,为混合再生骨料混凝土高效利用提供理论依据㊂1试验材料和方法1.1㊀材料1.1.1㊀水泥水泥采用淄博市第二水泥厂生产的P㊃O42.5级水泥,水泥物理性质测试结果见表1,满足GB175 2007‘通用硅酸盐水泥“指标要求㊂水泥的化学成分见表2,硅酸盐水泥的主要成分是CaO㊁Al2O3㊁SiO2㊂表1㊀水泥和石灰物理性能测试结果指标水泥石灰密度/(g/cm3) 3.10 3.14容重/(kg/L) 1.000.58含水率/%0.490.72孔隙率/%70.386.2细度/% 6.13 6.97㊀㊀表2㊀水泥和石灰化学成分分析表(质量分数)㊀㊀单位:%成分水泥石灰CaO49.674.5Al2O3 6.9800.955SiO219.00 2.74Fe2O3 1.8000.296MgO 1.07 1.38CO212.300 5.569K2O0.6800.128Loss8.57 4.43 1.1.2㊀石灰试验选取气硬性生石灰,消化速度约为15min,消化温度为85ʃ5ħ㊂石灰材料见图1㊂图1㊀石灰石灰本身是亲水性材料,同时氢氧化钙颗粒微小,粒径在胶体范围内分散度大,比表面积大,吸附在颗粒表面的水分多,保水性良好㊂石灰加入水泥浆中,可以增加保水性和早期强度,石灰的物理性质测试按照SL237 1999‘土工试验规程“进行,结果见表1㊂石灰的化学成分见表2,石灰的化学成分中, CaO的质量分数占74.5%㊂当石灰遇水之后,CaO 发生剧烈的水化反应,放出大量的热,同时还会造成一定的体积膨胀㊂石灰可以为混凝土反应提供碱性条件,对废弃物粉末有良好的激发效果㊂1.1.3㊀骨料天然细骨料:本试验所用细骨料均来自于厦门12第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀宗振杰,等:混合再生骨料混凝土强度性能的试验研究艾思欧标准砂有限公司的ISO 标准砂㊂天然粗骨料:山东展飞建筑材料有限公司生产的花岗岩碎石㊂再生骨料来源于淄博市张店区老旧工商区拆迁建筑垃圾,经过颚式破碎机破碎,清洗和分级得到㊂废弃混凝土[图2(a)]等体积代替粗骨料,符合GB /T 25177 2010‘混凝土用再生粗骨料“的标准要求㊂废弃黏土砖[图2(b)]等体积替代细骨料,其脆性特质决定其几乎无法破碎出直径大于5mm 的骨料,符合GB /T 25176 2010‘混凝土和砂浆用再生细骨料“的标准要求,筛分颗粒级配见图3㊂㊀㊀㊀(a)废弃混凝土骨料㊀㊀㊀㊀㊀(b)废弃黏土砖骨料图2㊀废弃骨料(a)废弃黏土砖(b)废弃混凝土图3㊀废弃骨料颗粒级配骨料物理密度测试结果见表3㊂根据GB /T25177 2010‘混凝土用再生粗骨料“㊁GB /T25176 2010‘混凝土和砂浆用再生细骨料“,本文制备的粗骨料㊁细骨料均满足III 类表观密度ȡ2250kg /m 3的要求㊂压碎指标值反映骨料抵抗压碎的能力㊂骨料的这一参数与再生混凝土各项力学性能有紧密的联系,是再生骨料的重要指标㊂压碎指标试验依据GB /T14685 2011‘建设用卵石㊁碎石“进行,试验结果见表3㊂根据GB /T25177 2010‘混凝土用再生粗骨料“,本试验制备的再生混凝土粗骨料压碎指标介于12%~20%之间,属于II 类再生粗骨料;再生黏土砖粗骨料压碎指标介于20%~30%之间,属于III 类再生粗骨料;依据GB /T25176 2010‘混凝土和砂浆用再生细骨料“,再生混凝土细骨料压碎指标小于20%,属于I 类再生细骨料;再生黏土砖细骨料压碎指标介于25%~30%之间,属于III 类再生细骨料㊂由于再生骨料颗粒多棱角,表面包含的老旧硬化水泥砂浆层孔隙较大,再生骨料在机械破碎过程中内部产生大量的微裂纹,上述因素均导致再生骨料的吸水率和吸水速率高于天然骨料㊂根据Vieira 的试验结论:再生骨料5min 吸水率达到80%,30min 达到85%㊂本试验依据GB /T14685 2011‘建设用卵石㊁碎石“测试再生骨料30min 吸水率,试验结果见表3㊂根据GB /T25177 2010‘混凝土用再生粗骨料“,本文制备的再生混凝土粗骨料吸水率介于3%~5%之间,属于II 类再生粗骨料;再生黏土砖粗骨料吸水率大于8%,不宜作为再生粗骨料使用;再生黏土砖细骨料吸水率是天然砂的15.7倍,是再生混凝土细骨料的2.6倍,吸水率极高,但是GB /T25176 2010‘混凝土和砂浆用再生细骨料“未对再生细骨料的吸水率给以规定,因此再生黏土砖可以作为再生细骨料使用㊂1.1.4㊀水本试验所用拌合水㊁养护用水均为淄博市政自来水㊂1.2㊀试验方法1.2.1㊀力学试验抗压强度采用山东理工大学结构试验室的WAW -600C 微机控制电液伺服万能试验机,济南试金集团有限公司制造㊂混凝土抗压强度试验按照22山东理工大学学报(自然科学版)2024年㊀表3㊀骨料密度㊁压碎指标㊁吸水率试验结果指标天然骨料再生混凝土骨料再生粘土砖骨料粗骨料细骨料粗骨料细骨料粗骨料细骨料表观密度/(kg/m3)278027502374255721082241堆积密度/(kg/m3)153014501550128310251204压碎指标/% 6.849.8512.7218.4020.527.8吸水率(按质量计)/% 1.60 1.03 3.53 6.2814.7016.13GB/T50081 2002‘普通混凝土力学性能试验方法标准“进行㊂采用150mmˑ150mmˑ150mm标准试件,使用搅拌机拌合制备,并在20ʃ5ħ的环境内放置24h后,脱模养护到试验天数㊂1.2.2㊀SEM测试本次试验采用山东理工大学分析测试中心的Quanta250扫描电子显微镜,美国FEI公司生产㊂该设备可实现对高分子聚合物材料形态结构的观察㊂Quanta250扫描电子显微镜技术参数如下:(1)放大倍数,20~3ˑ105;(2)加速电压,0.2~30kV;(3)束流,最大2μA并连续可调;(4)样品台移动范围,X=Y=50mm㊂分析前,将养护至规定龄期的试件压碎,选取1cm左右平整无棱角薄碎片为试验对象㊂浸泡于无水乙醇中以停止水泥水化,待测时将样品取出, 60ħ真空干燥48h㊂拍摄前对样品喷金2min获取导电性,仪器加速电压设为15kv㊂2㊀基础配合比设计2.1㊀配制强度计算依据JGJ55 2011‘普通混凝土配合比设计规程“,混凝土的设计强度等级小于C60时,配制强度应按下式计算:f cu,oȡf cu,k+tσ,(1)式中:f cu,o为混凝土配制强度,MPa;f cu,k为混凝土立方体抗压强度标准值,本文取45MPa;t为保证率系数,我国通常要求结构强度保证率为95%,t= 1.645;σ为混凝土强度标准差,MPa,本文按表4取5.0MPa㊂表4㊀混凝土强度标准差取值表混凝土强度标准值ɤC20C25~C45C50~C55σ/MPa 4.0 5.0 6.0㊀㊀本文混凝土配制强度:f cu,o=f cu,k+tσ=45+ 1.645ˑ5=53.225MPa㊂2.2㊀水胶比计算混凝土强度等级不大于C60等级时,混凝土水胶比按下式计算:W/B=αa f bf cu,o+αaαb f b,(2)式中:W/B为水胶比;αa㊁αb为回归系数,按表5取值;f b为水泥28d抗压强度,MPa㊂f b=γfγs f ce,(3)式中:γf㊁γs为粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数,本试验未掺加;f ce为水泥28d胶砂强度标准值,本试验取45MPa㊂㊀㊀㊀f b=f ce=45MPa,㊀W/B=αa f b/(f cu,o+αaαb f b)=0.53ˑ45()/㊀㊀53.225+0.53ˑ0.2ˑ45()=0.41㊂表5㊀回归系数αa㊁αb选用表粗骨料品种系数碎石卵石αa0.530.49αb0.200.13 2.3㊀单位用水量计算混凝土水胶比在0.40~0.70范围时,可按JGJ55 2011‘普通混凝土配合比设计规程“取值,见表6,本文单位体积用水量应为210kg/m3㊂表6㊀塑性混凝土的用水量与坍落度关系坍落度/mm塑性混凝土的用水量/(kg/m3)卵石最大粒径/mm碎石最大粒径/mm10.020.031.040.016.020.031.540.0 10~30190170160150200185175165 35~50200180170160210195185175 55~70210190180170220205195185 75~90215195185175230215205195㊀㊀根据水胶比,可以确定单位体积水泥用量:W/B=0.41,B0=B/WˑW0=1/0.41ˑ210=512kg/m3㊂㊀㊀干燥条件下普通混凝土最小水泥用量为200~32第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀宗振杰,等:混合再生骨料混凝土强度性能的试验研究225kg/m3,潮湿条件下水泥最小用量为250~300 kg/m3,本文的计算值512kg/m3满足要求㊂2.4㊀砂率按JGJ55 2011‘普通混凝土配合比设计规程“,见表7,本文水胶比0.41,依据线性内插法取值,确定砂率范围在31%~36%之间,这与废弃混凝土砂率不大于0.35,废弃黏土砖细骨料砂率在0.3~0.4的结论相符㊂表7㊀混凝土砂率和水胶比关系水胶比混凝土砂率/%卵石最大公称粒径/mm碎石最大粒径/mm 1020401620400.426~3225~3124~3030~3529~3427~32 0.530~3529~3428~3333~3832~3730~35 0.633~3832~3731~3636~4135~4033~38 0.736~4135~4034~3939~4438~4336~41 2.5㊀骨料用量采用质量法计算粗㊁细骨料用量时,按下列公式计算:m f0+m c0+m g0+m s0+m w0=m cp,(4)βs=m s0m g0+m s0ˑ100%,(5)式中:m g0为每立方米混凝土的粗骨料用量,kg/m3; m s0为每立方米混凝土的细骨料用量,kg/m3;m w0为每立方米混凝土的用水量,kg/m3;β为砂率,%;m cp 为每立方米混凝土拌合物的假定质量,kg/m3,可取2350~2450kg/m3㊂综合上述计算结果,本文用再生骨料混凝土计算配合比汇总于表8,其中,胶凝材料包含水泥和石灰,石灰用量为再生细骨料质量的5%㊂表8㊀再生骨料混凝土计算配合比单位:kg/m3成分水水泥石灰砂子碎石含量210481316301121㊀㊀选择再生骨料的混合复掺比例㊁水灰比㊁养护温度等对再生混凝土的强度性能影响进行研究,得到最佳的砖砼比例㊁水灰比㊁养护温度㊂2.6㊀附加用水量破碎后的再生粗骨料浸泡于水中,水面高于骨料表面20mm,搅拌骨料排除气泡,浸泡24h后取出骨料㊂把浸泡完的再生粗骨料和再生细骨料分别均匀晾置在水泥地上,达到骨料表面没有水分,但内部孔隙充满水分的状态㊂此时,骨料表面看起来有些潮湿,与气干状态有明显的区别,即为饱和面干状态㊂陈前谱[13]针对全再生细骨料的附加用水量提出了以下公式:m fw=m s1ˑw bˑθ,(6)式中:m fw为附加水质量,kg;m s1为再生细骨料质量,kg;w b为再生细骨料饱和面干吸水率;θ为再生骨料饱和系数,取值范围是0%~80%,其较优取值范围是0%~60%㊂本文计算结果显示本试验的附加用水量为再生细骨料质量与60%全再生细骨料的饱和面干吸水率的乘积㊂3㊀试验结果与分析3.1㊀复掺比例影响基体强度的规律为了保证再生混凝土的工作性能,本试验的配比见表8㊂按不同的复掺比例浇筑150mmˑ150mmˑ150mm标准试件,分别取6㊁12㊁24h的抗压强度数值进行分析,结果见图4㊂图4㊀废弃混凝土和废弃黏土砖比例与混凝土强度关系图由图4可知,废弃混凝土和废弃黏土砖的复掺比例对再生混凝土早期强度有一定影响㊂6h抗压强度随废弃混凝土所占比例的增加而逐渐增大,当废弃混凝土和废弃黏土砖比例大于5ʒ5,早期强度急剧增加;12h抗压强度在二者比例相近时强度下降,但随着废弃混凝土所占比例的增大强度又再次上升;24h抗压强度随着废弃混凝土的比例呈现先增大后减少的趋势,在二者比例相近时达到最大强度,然后开始下降㊂试验结果表明:采用6ʒ4的比例掺加废弃混凝土和废弃黏土砖,再生混凝土早期42山东理工大学学报(自然科学版)2024年㊀强度明显优于其他的复掺比例的试件㊂文献[14]也有相似的结论㊂废弃黏土砖的压碎指标高于废弃混凝土,破碎过程中形成更多的再生微粉,起到粒级填充的作用,有利于优化颗粒级配;并且石灰对石粉的碱激发效果会增加C -S -H 数量,提高基体密实度从而提高抗压强度;但是过量微粉阻碍水化反应的进程,对早期强度的产生是不利的㊂3.2㊀水灰比影响基体强度的规律对水灰比为0.3㊁0.4㊁0.5㊁0.6的混合再生骨料混凝土进行强度对比试验,材料的配合比见表9,采用6ʒ4的砖砼复掺比例㊂通过3㊁7㊁14㊁28d 的抗压强度评判水灰比的影响效果,影响规律见图5㊂表9㊀不同水灰比影响试验材料配合比表试验编号水灰比水泥/kg 水/kg 粗骨料/kg 细骨料/kg 10.333099130086720.4330132130086730.5330165130086740.63301981300867图5㊀不同龄期抗压强度与水灰比的关系图㊀㊀由图5可知,水灰比对再生骨料混凝土3d 后的抗压强度影响规律为:随着水灰比的增大,再生混凝土抗压强度减小㊂养护3d 的再生骨料混凝土水灰比0.4时抗压强度最大,水灰比超过0.4后,抗压强度下降明显;养护超过3d 后,水灰比与基体抗压强度的关系逐渐稳定,水灰比在0.4~0.5范围内抗压强度下降速率最大㊂前期工作发现,水灰比低于0.35时的拌合物稠度大,水量不足影响胶凝材料水化反应,导致胶结作用无法充分完成,不利于抗压强度的发展;水灰比高于0.5时,水泥砂浆稠度逐渐降低,流动性增加㊂基体密实度减低,毛细空隙率增大,同样会降低再生骨料混凝土的抗压强度,因此,混合再生骨料混凝土配合比设计时水灰比的最佳范围应在0.35~0.4范围内,与文献[15]的结论相同㊂3.3㊀养护温度影响基体强度的规律水浴养护有利于基体早期强度的发展㊂依据试验材料特点,综合考虑能耗,设置养护温度40~55ħ,间隔5ħ,采用6ʒ4的砖砼复掺比例㊁表8配合比进行试验㊂混合再生骨料混凝土6㊁12㊁24h 的抗压强度结论见图6㊂图6㊀各龄期早期强度与水浴养护温度关系图由图6可知,随养护温度的升高,早期强度逐渐提高㊂随水浴温度的升高,6h 抗压强度增大的速率提高,水浴温度在40~45ħ时早期强度增长缓慢,但在45ħ以后增长速度逐渐加快直到55ħ时达到2.4MPa,说明在6h 时随着温度的增加水化反应的速度逐渐加快,水化产物急剧增多,强度增长㊂水浴温度在45~50ħ时,12h 抗压强度上升速度最快,50ħ后强度上升的速率下降,说明在12h 前㊁50ħ以后由于其温度过高造成水化反应的速度减缓,进而造成在12h 时水化产物的增加减缓,所以50ħ以后强度上升的速度减缓,但强度总体上呈现出上升趋势㊂水浴温度40~45ħ时,24h 抗压强度随养护温度升高而增加,在45ħ时早期强度达到8Mpa,水浴温度45~50ħ时,24h 抗压强度呈下降趋势,高于50ħ后强度再次上升㊂图7为标准养护和55ħ水浴养护24h 的典型52第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀宗振杰,等:混合再生骨料混凝土强度性能的试验研究SEM 图㊂(a)标准养护(b)55ħ水浴养护图7㊀养护24h SEM 图由图7可知,55ħ水浴养护24h 混合再生骨料混凝土基体中的水化硅酸钙凝胶和钙矾石明显多于标准养护的试件,而水化硅酸钙凝胶成片分布是早期强度高的有力证据㊂养护阶段高温会促进水化反应的发生,有助于提高早期强度,并且由于再生砖骨料具有高吸水性的特点,高温下材料会利用自身的水分,促进胶凝材料的水化,从而起到内养护的作用㊂4㊀结论1)废弃混凝土和废弃黏土砖比例为6ʒ4时,再生混凝土的早期强度较大,24h 时早期强度达到8MPa㊂2)混合再生骨料混凝土配合比设计时,水灰比的最佳范围应在0.35~0.4范围内㊂3)水浴养护有利于水泥水化反应的进行,对再生混凝土的早期强度影响显著,养护温度50~55ħ时早期抗压强度最大㊂参考文献:[1]肖建庄.再生混凝土[M].北京:中国建筑工业出版社,2008:33-45.[2]XU Y D,CHEN W,JIN R Y,et al.Experimental investigation ofphotocatalytic effects of concrete in air purification adopting entireconcrete waste reuse model [J].Journal of Hazardous Materials,2018,353:421-430.[3]KAZMI S M S,MUNIR M J,WU Y F,et al.Axial stress-strain be-havior of macro-synthetic fiber reinforced recycled aggregate concrete[J].Cement and Concrete Composites,2019,97:341-356.[4]陈高丰,高建明,赵亚松.再生黏土砖粉-石灰石粉-水泥胶凝材料性能研究[J].东南大学学报(自然科学版),2020,50(5):858-865.[5]ZHANG H H,XIAO J Z,TANG Y X,et al.Long-term shrinkage andmechanical properties of fully recycled aggregate concrete:Testingand modelling [J ].Cement and Concrete Composites,2022,130:104527.[6]KIM 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再生骨料混凝土抗压性能试验研究李健
再生骨料混凝土抗压性能试验研究李健摘要】为了探讨再生骨料混凝土抗压性能的情况，本文将搜集的废弃混凝土块破碎成粗骨料，经过配合比设计与配置，对不同再生骨料取代率混凝土试件抗压强度值进行分析，探讨再生骨料对混凝土力学性能的影响和在工程应用中的可行性，以供参考。
【关键词】再生骨料;混凝土;抗压性能;试验前言再生骨料混凝土也是再生混凝土，是将废弃混凝土块弄碎、清洗并进行分级处理后制备为再生骨料，根据一定比例与级配进行混合，以替代天然骨料配置形成的一种新型混凝土，这种混凝土能够进行循环再利用，因此具有广阔的发展前景。
这些年来，我国很多学者都对再生混凝土进行了研究，得出了不少新的结论。
比如有学者在对再生骨料混凝土配合比进行设计时寻求到详细的设计方法，为再生混凝土配合比设计提供了有效参考依据。
还有学者分析不同再生粗骨料对混凝土强度产生的影响，总结了相关因素，发现再生骨料混凝土强度的影响因素为骨料的自身强度[1]。
另外也有学者对尺寸效应在再生混凝土性能影响的实验做了解释，发现混凝土试件尺寸增大后，对应的劈裂抗拉强度、抗弯强度以及耐久性都会随之减小。
这些都是具有重要价值的研究成果[2]。
再生混凝土骨料孔隙率，吸水率较高，表观密度较低，解体破碎过程中会产生大量细微裂隙，性能不如普通骨料。
再生骨料取代率对混凝土力学性能影响较大，故可以通过配置不同再生骨料取代率的混凝土立方体试件，通过测试其抗压强度，研究在保证性能指标强度时最适合的再生骨料取代率。
1.再生骨料混凝土的基本性能1.1抗压强度诸多文献的研究结果证实再生骨料混凝土抗压强度与再生骨料替代率密切相关，如股票再生骨料替代率低于30%，再生骨料混凝土和普通骨料混凝土抗压强度差距不大，如果这个数据低于8%，再生骨料替代率就会持续升高，混凝土抗压强度伴随再生骨料替代率的增大而降低，再生骨料50%取代天然粗骨料时，再生骨料混凝土抗压强度降低5%～20%不等，当再生骨料100%取代天然粗骨料时，再生骨料混凝土抗压强度降低较多，最大降幅达到30%。
再生粗骨料的基本特性研究
再生粗骨料的基本特性研究左工;刘锋;李泽良【摘要】In-order-to-explore-the-basic-properties-of-recy-cled-coarse-aggregate-and-to-provide-the-basis-for-the-design-of-concrete-mix-ratio-of-regeneration.-This-paper-compares-the-differences-between-the-physical-properties-of-natural-aggregate-and-recycled-coarse-aggregate,-gradation,-through-the-recycled-coarse-aggregate-and-natural-aggregate-bulk-density,-apparent-density,-water-absorption,-crush-index-value-comparison:-the-waste-concrete-crushing,-sieving-after-removal-of-impurities-and-after-cleaning,-can-get-good-gradation-of-recycled-coarse-aggre-gate,-quality-in-line-with-the-requirements.%为了解再生粗骨料的基本性能并给再生混凝土配合比设计提供依据，本文通过试验对天然骨料和再生粗骨料之间的物理性能差异进行对比，通过对再生粗骨料和天然粗骨料的级配、堆积密度、表观密度、吸水率、压碎指标值对比得出：将废旧混凝土经过多次破碎、筛分去除杂质和清洗后，可以得到级配良好、质量符合规范要求的再生粗骨料。
【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】2页(P23-24)【关键词】再生混凝土;天然骨料;物理性能【作者】左工;刘锋;李泽良【作者单位】宿迁学院建筑工程系，江苏宿迁 223800;宿迁学院建筑工程系，江苏宿迁 223800;宿迁学院建筑工程系，江苏宿迁 223800【正文语种】中文【中图分类】TU5020 前言随着我国城镇化进程的发展，建筑废物的问题日愈严重。
地震废弃混凝土再生粗骨料物理力学性能试验研究.
地震废弃混凝土再生粗骨料物理力学性能试验研究2012-05-19论文导读:再生混凝土粗骨料性能对再生混凝土的物理和力学性能影响很大，很有必要进行科学试验研究。
通过对都江堰地震废弃混凝土再生粗骨料的宏观性能试验研究和微观结构形貌分析，得到了再生混凝土粗骨料各宏观特性及相互关系，以及微观结构缺陷对宏观性能的影响。
...再生混凝土粗骨料性能对再生混凝土的物理和力学性能影响很大，很有必要进行科学试验研究。
通过对都江堰地震废弃混凝土再生粗骨料的宏观性能试验研究和微观结构形貌分析，得到了再生混凝土粗骨料各宏观特性及相互关系，以及微观结构缺陷对宏观性能的影响。
分析得出了砂浆含量高和不可忽略微裂纹多是再生混凝土粗骨料区别普通粗骨料的本质特征，从而为灾区再生混凝土粗骨料的实际应用提供了理论和试验依据。
汶川地震中，房屋倒塌及后期拆除产生大量的建筑废物，对建筑废物的堆积和处理是一项巨大的工程，需要占用很大的土地资源和消耗相当数量的人力物力。
在灾区重建过程中，除地基填土会消耗部分建筑废物外，大部分还是堆积待处理。
据有关调查统计显示:四川地震总共建筑废物量为3.8×108t，如果能够利用这部分资源制成满足工程要求的再生混凝土粗骨料(Recycled Aggregate，RA)，这不仅解决了灾区重建中建筑材料紧缺的问题，而且美化了灾区的建筑环境。
因此，对灾区建筑废物进行资源化利用，其经济效益、环境效益和社会效益突出。
卵石和碎石等建筑资源是不可再生资源，其总量是有限的，而且大量开采卵石和碎石对环境的破坏性大，不利于我国可持续发展。
再生骨料的利用在很大程度上解决了这个问题，推进了可持续发展的步伐。
我国近年对再生混凝土已经进行了大量的研究，但与发达国家相比，还处在试验研究阶段，还有许多问题有待解决，需要进一步的试验研究和工程试点来实现全面运用。
目前，在都江堰灾区已成功利用再生砌块砌体建立了2栋示范房屋。
本文以都江堰震后建筑废物再生混凝土粗骨料作为研究对象，从宏观和微观两个方面对再生混凝土粗骨料进行试验研究，通过对比分析试验结果，总结了再生粗骨料的一些基本规律。
再生混凝土性能研究与评述论文
再生混凝土性能研究与评述论文再生混凝土性能研究与评述论文摘要：为了有效减轻不断增加的废弃混凝土带来的环保压力，减少资源浪费，建议对废弃混凝土回收处理成再生骨料，部分或全部代替天然骨料来配置再生混凝土，使废弃混凝土变成土木工程领域的绿色资源。
文章从再生骨料生产工艺、性能，再生混凝土物理性能、力学性能及其耐久性等方面介绍了再生混凝土技术在国内外的研究进展，主要从材料、结构、力学性能，耐久性方面分析了再生混凝土的基本特性及其研究存在的问题，指出了需进一步深入研究的方向，为再生混凝土技术在科研与工程应用中提供参考意见。
关键词：再生混凝土；再生骨料；力学性能；耐久性1 再生混凝土简介及其研究的必要性再生混凝土（Recycled Concrete），是指将废弃混凝土块经裂解、破碎、清洗与筛分后，制成混凝土骨料，部分或全部代替天然骨料配制而成新混凝土。
它是再生骨料混凝土（Recycled Aggregate Concrete，RAC）的简称。
近年来，我国建筑垃圾逐年上升，建筑垃圾数量已占到城市垃圾总量的30%～40%，其中主要是废弃混凝土，这些垃圾严重影响了城市生活环境，造成了很大的环境污染。
目前国内处理这些废弃混凝土的方法有两种：一、运往郊外堆存。
这会成为新的垃圾源，显然不可取；二、作为回填材料简单地使用。
这会浪费资源，不符合我国建设资源节约型社会要求。
据估计，2008年发生的汶川特大地震，产生的建筑垃圾约3亿吨，地震所造成的建筑垃圾量远远超过中国每年建筑施工所产生的建筑垃圾的总和，地震所造成的建筑垃圾量十分庞大，如何对其进行资源化利用，是摆在我们面前的一个新的课题，也是一个挑战。
再生混凝土技术是一个很好的解决方法，通过对废弃混凝土的再加工来恢复其原有性能，形成新的建材产品，从而既能对有限的资源进行再利用，又解决了部分环保问题。
这既是发展绿色混凝土，实现建筑资源环境可持续发展的重要途径，也是建设资源节约型、环境友好型社会的具体体现。
再生混凝土力学性能指标试验研究的开题报告
再生混凝土力学性能指标试验研究的开题报告1.研究背景和意义随着城市化进程的加快和人口的增长，建筑工程日新月异。
同时，建筑工程带来的混凝土材料的使用量也在飞速增长。
大量的建筑废弃物和混凝土废料不仅占用了城市的土地资源，还对环境造成了严重的污染，这个问题引起了广大研究者和相关部门的关注。
回收再利用混凝土废料成为了减少废弃物对环境的污染，促进可持续发展的重要途径。
再生混凝土是通过对废弃的混凝土进行加工处理，再次利用的混凝土。
再生混凝土不仅可以减少对土地资源的占用，还可以减少能源消耗，节约资源，降低建筑成本。
但是再生混凝土并不一定优于传统的混凝土材料。
很多因素会影响再生混凝土的力学性能特征，包括原料的品质，加工工艺等等。
因此，研究再生混凝土的性能特征并制定相关的优化方案有着非常重要的实际意义。
2.研究目的本研究的主要目的是测试并比较再生混凝土和非再生混凝土的相对机械强度和耐久性能，以便评估再生混凝土在实际应用中的优势和不足，并推导出能够引导再生混凝土混合设计和生产的适当指导方针和建议。
3.研究方法样品制备：我们计划制备三类混凝土样品：正常混凝土、再生混凝土和掺有再生材料的混凝土。
每种混凝土样品将依照ASTM D 4832-10进行混合设计，并采用标准的模具将混凝土制成无横向分割的立方体试件。
力学试验：每个混凝土试件的机械性能测试将基于ASTM C39-94标准进行，包括压缩强度和弹性模量等方面的机械性能测试。
耐久性试验：耐久性试验将采用ASTM C1202对所有混凝土样品进行电阻杆氧化实验，以测试混凝土样品的抗腐蚀性和耐久性。
4.研究预期结果通过以上试验，我们预期可以获得以下几个结果：a）确定再生混凝土相对于非再生混凝土的机械性能特征，包括压缩强度、弹性模量等方面。
b）比较再生混凝土和非再生混凝土的抗腐蚀性和耐久性，以评估其在应用中的表现，从而获得优化再生混凝土配方的建议。
c）为再生混凝土的应用提供的有利的价值参考，包括在建筑领域、经济发展等方面，并为政策制定者和社会公众提供支持和建议。
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DO I : 10 . 13614 / j. cnki . 11 1962 / tu . 2006 . 05 . 014 第 22 卷第 5 期
2006 年 10 月 [ 文章编号] 1002 -8528( 2006) 05-0058 -03
建 筑 科 学Biblioteka BUILDING SCIENCE
Vol. 22 , No . 5 Oct . 2006
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建筑科学
第 22 卷
率也较高 。 ( 4) 再生混凝土粗骨料吸水率与其粗骨料级配 及施工质量有关 RA1 与 RA2 的原生混凝土强度 几乎没有差别 , 但后者平均吸水率比前者大 , 主要原 因应该是 RA2 受到原生混凝土骨料粒径的影响要 大于 RA1 , 原生混凝土同样为低强度混凝土 , 破碎时 天然骨料基本不碎裂 , 再生骨料粒径在原生混凝土 主粒径上都有最小的吸水率 , 且值相差不大 , 但大粒 径的 RA1 有可能含有多个 4 ～ 7mm 的天然骨料 , 而 小粒径的 RA2 却基本是硬化的水泥砂浆块 。 另外 我们破碎时发现实验室浇注的 RA1 原生混凝土 , 较 为密实 , 商品混凝土在施工现场浇筑的 RA2 原生混 凝土由于养护问题 , 水泥肌体较为松散 , 破碎时有大 量粉尘和碎渣 。 因此 , 原生混凝土的施工质量对再 生骨料也有影响 。 同样强度的混凝土 , 振捣充分 , 密 实度大的吸水率相应就会小一些 。 因此 , 可以推测 : 同样强度的原生混凝土 , 采用低标号的水泥配制的 , 将能够生产出吸水率较低的再生骨料 。 3. 2 再生混凝土骨料的表观密度 如图 2 , 再生混凝土粗骨料的表观密度随着原 生混凝土的强度增高而增大 , 天然骨料最大 , 这个结 论一再被证实 , 应该可以肯定了 。 文献显示受原生 混凝土强度等级 、 配合比 、 龄期 、 使用环境的影响 , 再 生混 凝 土粗 骨 料表 观 密度 与天 然 骨 料的 比 例在 90 %以上 , 本文中这个比例在 96 %～ 99 %之间 , 值较 大的原因可能是不同的原生混凝土采用的天然粗骨 料的表观密度相对于本试验的天然石子 NA 较大 。
[ 收稿日期] 2005 -09 -15 [ 作者简介] 李 坤( 1980 ) , 男 , 硕士生 [ 联系方式] hit -maomaochong @yahoo . com . cn
第 5期
李 坤 , 等 : 再生混凝土 粗骨料的基本性能试验研究
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表 1 试验用再生混凝土粗骨料的 原生混凝土性状
3
所谓再生骨料是指通常意义上的再生混凝土骨 料 , 即将废弃混凝土( 相对于再生混凝土称为原生混 凝土) 破碎 、 清洗 、分级后得到的用来代替天然骨料 的颗粒 。 再生骨料中通常包裹着部分水泥砂浆 , 这 使其表面粗糙 、 棱角较多 , 吸水率和压碎指标都比较 高 , 而表观密度有所降低 。 本文着重研究了原生混凝土的性质对再生骨料 性能的影响 , 提出了一些再生骨料质量评定的建议 。
粒径较大的 RA1 骨料其结构是较大的 水泥浆包裹 着一颗天 然石 子 , 也有 极少是 纯水 泥浆 块 。 对 于 RA2 , 5 ～ 10mm 的再生骨料大部分是水泥浆碎渣 , 也 有一些破碎的天然骨料 , 所以吸水率相对较高 ; RA2 的原生混凝土 天然粗骨 料粒径 10 ～ 20mm , 而 RA2 却是粒径 15 ～ 25mm 的再生骨料吸水率相对较 低 , 因为粗骨料 10 ～ 20mm 的天然粗骨料不可能全部驳 去外层的水泥浆 , 破碎之后总是比原生混凝土天然 骨料稍大一些的粒径的再生骨料的吸水率较低 , 从 RA3 、 RA4 的图线也能看出这一点 。 另外 , 从 RA2 、 RA3 、 RA4 和 NA 的曲线也可以看出 , 天然骨料的吸 水率随着粒径增大而减小 , 这是由于天然骨料的粒 径越大表面积越小 , 三种再生粗骨料在这一点上有 着与天然骨料同样的规律 。 而 RA1 曲 线的反常恰 恰说明了吸水率受到 原生混凝土粗骨料级配 的影 响 。 再生混凝土粗骨料的吸水率受到再生骨料自身 粒径和原生混凝土级配的共同影响 。 因此 , 就粒径 上而言 , 在生产再生混凝土粗骨料的时候 , 最好掌握 原生混凝土粗骨料的级配情况 , 破碎时最好使设定 的生产粒径比原生混凝土单粒径或者比例最大的粒 径( 主粒径) 稍大一些 , 这样生产出的再生骨料将会 具有较低的吸水率 。 而且 , 受表面积因素影响 , 按上 述原则采用单粒径或主粒径较大的原生混凝土生产 的再生混凝土骨料吸水率将较小 。 ( 3) 再生混凝土骨料吸水率受原生混凝土强度 的影响 再生骨料吸水率受原生混凝土强度影响 , 但并不严格随其增高而减小 。 低强度原生混凝土的 RA1 、 RA2 比高强度的 RA3 、RA4 的吸水率高 , 这说 明混凝土基体强度越高吸水率越低 。 原生混凝土强 度越高 , 水灰比越小 , 越密实 , 孔隙率就越小 , 徐亦冬
图 1 骨料吸水率与粒径关系
等的试验显示原生混凝土强度对再生粗骨料的吸水 率几乎没有影响 , 但他并未对此结论进行理论分析 。 另外图线还 显示 , 原生 强度为 95 ～ 105MPa 的 RA4 吸水率却比原生混凝土强度 55 ～ 60MPa 的 RA3 高 , 这个现象我们可以从配合比上来解释 : RA3 原生混 凝土的灰水比为 2. 63 , 而 RA4 原生混凝土的灰水比 达到 3. 75 , 同样体积的 RA4 原生混凝土含有的水泥 硬块要比 RA3 原生混凝土多得多 。 在 破碎时我们 也发现大部分 RA4 原生混凝土天然骨 料碎裂成粒 径很小的薄片状颗粒 , 得到的再生骨料颗粒常常是 一大块水泥浆包裹着 半个或者少半个天然骨料 , 形 成一个小小的半岛 , 由于水泥浆含量较高 , 故而吸水
Experimental Research on Recycled Concrete Basic Properties of Coarse Aggregates
LI Kun , ZHANG Yinghua
( Laboratory of Structural Engineering , Dalian University of Technology , Dalian 116023 , Liaoning , China) [ Abstract ] The basic properties of recycled concrete are directly affected by the recy cled concrete aggregate .Consequently , it s very important to study the basic properties of the recycled aggregate for improving the recycled concrete s properties and providing criteria for the judging of the recycled aggregates qualities . Four different kinds of recy cled concrete coarse aggregates were studied in this paper . Particular attention was paid to their water absorption 、apparent density and index of crushing . It is experimentally found that the recycled concrete coarse aggregatesproperties are influenced not only by the original concrete s strength but also by its gradations of aggregate . [ Keywords ] recy cled concrete ; recycled concrete aggregate ; absorption ; apparent density ; index of crushing
1 前 言
建筑工程作为人工环境 , 是满足人类物质和精 神生活需要的重要组成部分 。 然而 , 人类对感官享 受的过度追求 , 以及不加节制的开发与建设 , 使现代 建筑不仅疏离了人与自然的天然联系和交流 , 也给 环境和资源带来了沉重的负担 。 据统计 , 我国每年 混凝土使用量约 10 亿 m , 这些混凝土要消耗天然 砂石 20 亿 t 以上 ; 另一方面 , 全国每年建筑垃圾排 放量大约 6000 万 t 左右 , 绝大部分未经任何处理便 被运往郊外或乡村 , 采用露天堆放或填埋的方法处 理 。 这样的处理方法显然与我们正在提倡的可持续 发展是背道而驰的 。 如果我们能再生利用这些建筑 垃圾 , 即采用再生骨料及再生骨料混凝土技术 , 变废 为宝 , 将会产生巨大的经济和环境效益 。
2 试验骨料性状
( 1) 天然骨料 试验采用的天然石子为大连某 石场生产 , 粒径 5 ～ 25mm , 试件编号为 NA ; ( 2) 再生混凝土粗骨料 采用大连理工大学结 构试验室的四种废弃试件作原生混凝土生产再生骨 料 。 再生骨料均为人工破碎 , 筛分为 5 ～ 10mm 、10 ～ 15mm 、 15 ～ 20mm 和 20 ～ 25mm 四种粒径 。 再生混凝 土粗骨料试件编号为 RA1 ～ RA4 , 其相 应的原生混 凝土性状见表 1 。