再生骨料强化技术研究

N E W B U I L D I N G M A T E R I A L S

摘要：

在水泥裹骨料工艺的基础上，研究了一种全新的再生骨料强化技术，即通过在再生骨料表面喷洒聚乙烯醇溶液形成聚乙烯醇粘结层，然后在聚乙烯醇粘结层表面再包裹1层水泥形成水泥外壳，从而增加了再生骨料对水泥的粘附力，达到了提高再生混凝土强度的目的。同时，

通过试验对聚乙烯醇溶液外裹水泥法和纯水泥浆、水泥浆外掺矿粉、水泥浆外掺硅藻土、水泥浆外掺硅粉等4种不同化学浆液强化法强化的再生骨料及再生混凝土进行了相关物理力学性能的对比分析。结果表明，骨料表面喷洒聚乙烯醇溶液外裹水泥的方法可以提高再生混凝土的立方体抗压强度约22%。

关键词：

再生骨料强化；再生混凝土；再生粗骨料中图分类号：TU528.041，X799.1文献标识码：B 文章编号：1001-702X （2011）03-0045-03

Research on intensifying technique of recycled aggregate

YANG Ning 1，WANG Chongge 1，ZHAO Meixia 2

（1.Shandong Provincial Key Laboratory of Civil Engineering Disaster Prevention and Mitigation ，Shandong University of Science and Technology ，

Qingdao 266510，Shandong ，China ；2.College of Chemical and Environmental Engineering ，Shandong University of Science and Technology ，Qingdao 266510，Shandong ，China)

Abstract ：

On the basis of aggregate wrapping around cement ，a new recycled aggregate intensifying technique which sprayed the PVA solution on recycled aggregate surface to form PVA bond course wrapped around cement was studied.It could improve strength of recycled aggregate concrete.Meanwhile ，

relative analysis on physical and mechanical properties of recycled aggregate and recycled aggregate concrete were carried through intensified test which included PVA solution wrapping around cement ，neat cement grout ，grout mixed powdered ore ，grout mixed diatomite ，and grout mixed ganister sand.The results show that PVA solution wrapping around cement can raise cube compressive strength of recycled concrete about 22%.

Key words ：

recycled aggregate intensifying ；recycled aggregate concrete ；recycled coarse aggregate 近年来，建筑业进入了一个高速发展的时期，混凝土作为

主要的建筑材料被大量的消耗，骨料的不可再生性与建筑对骨料大规模需求之间的矛盾日益突出。为了解决大规模建设对混凝土的巨大需求和由此产生的资源和环境问题，再生骨料混凝土技术在此背景下应运而生，并得到了一定程度的发展和应用[1-5]。与天然骨料相比，再生骨料的孔隙率高、强度低，由此造成再生混凝土强度较低，使其只能应用于一些对强度要求不高的地方，严重制约了再生混凝土的应用和推广。强

化再生骨料对于再生混凝土强度的提高具有重要作用，因此，

再生骨料强化技术的研究，对再生混凝土应用于强度要求稍高的环境具有十分重要的现实意义。

RYU J [6]采用“水泥裹骨料”搅拌工艺来提高再生混凝土强度，但是，再生粗骨料表面很不规整，所以采用传统的“水泥裹骨料”工艺形成再生混凝土的过程中再生骨料表面不容易粘附水泥，影响使用效果。本文提出了一种全新的再生骨料强化技术，即通过在再生骨料表面喷洒聚乙烯醇溶液形成聚乙烯醇粘结层，然后在聚乙烯醇粘结层表面再包裹1层水泥形成水泥外壳，从而增加了再生骨料对水泥的粘附力，增强了再生骨料自身的强度，达到了提高再生混凝土强度的目的。本文通过试验研究了聚乙烯醇溶液外裹水泥法对再生混凝土立方体抗压强度的提高情况，并与其它再生骨料强化方法进行了对比分析。

再生骨料强化技术研究

杨宁1，王崇革1，赵美霞2

（1.山东省土木工程防灾减灾重点实验室，山东科技大学，山东青岛

266510；

2.山东科技大学化学与环境工程学院，山东青岛

266510）

基金项目：国家科技支撑计划项目（2009BAJ28B02）收稿日期：2010-10-11

作者简介：杨宁，男，1985年生，山西大同人，研究生。

全国中文核心期刊

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新型建筑材料

2011．3

1试验方法及材料

1.1试验方法

试验选取纯水泥浆、水泥浆外掺矿粉、水泥浆外掺硅藻土

和水泥浆外掺硅粉等4种不同化学浆液对再生骨料进行强化，并与聚乙烯醇溶液外裹水泥法强化的再生骨料进行对比分析，研究了强化前后骨料的吸水率、表观密度和压碎指标，同时对在此骨料基础上配制的再生混凝土进行了立方体抗压强度的对比分析。1.2试验材料

再生骨料：来自青岛市城市改造中某办公楼拆迁的废弃混凝土，经过人工破碎筛分选取其中粒径为4.75~31.5mm 的颗粒作为粗骨料，采用连续粒级且级配良好；细骨料：河砂，含水率4.9%；水泥：青岛水泥厂生产的P ·O42.5水泥；水：自来水；聚乙烯醇：山西三维集团有限公司生产的聚乙烯醇（PVA ）1799；4种强化溶液分别为纯水泥浆、水泥浆外掺矿粉、水泥浆外掺硅藻土、水泥浆外掺硅粉。

2再生骨料强化试验

2.1强化方法及结果

化学浆液水灰比对再生骨料的强化效果具有重要的影响。再生骨料具有吸水率大的特点，如果化学浆液的水灰比太小，将导致浆体的黏度大，影响骨料吸收浆体；但水灰比过大，则会影响再生骨料抗压强度的增长，达不到强化的目的。通过试验室的调试和观察，最终确定纯水泥浆、水泥浆外掺矿粉化学浆液的水灰比为1∶1，水泥浆外掺硅藻土、水泥浆外掺硅粉化学浆液的水灰比为1.1∶1。另外，水泥浆外掺矿粉的掺量为30%，水泥浆外掺硅藻土、水泥浆外掺硅粉的掺量均为10%，聚乙烯醇水溶液的浓度为9%。将再生骨料分别倒入4种化学浆液中，不断搅拌，使其充分的浸渍强化，等浆液大致初凝前，将再生骨料取出，进行淋洗和沥干处理。

将浓度为9%的聚乙烯醇溶液均匀喷洒在再生骨料表面，使骨料表面充分浸润，静置2h 以上，再采用水泥裹骨料工艺在再生骨料表面包裹1层水泥形成水泥外壳。

依据GB/T 14685—2001《建筑用卵石、碎石》，对强化前后的再生骨料进行物理力学性能试验，结果见表1。由表1可以看出，与未强化骨料相比，经过不同强化方法强化的再生骨料的压碎指标降低，表观密度增大，只有聚乙烯醇溶液外裹水泥法的吸水率降低，其它强化方法的吸水率都有所增加。经纯水泥浆、水泥浆外掺矿粉、水泥浆外掺硅藻土、水泥浆外掺硅粉、聚乙烯醇溶液外裹水泥法强化后骨料的压碎指标较未强化的骨料分别降低20.9％、

21.6％、27.6％、23.5％、29.5%；表观密度分别增大4.5%、4.0%、2.1%、2.6%、1.2%；吸水率分别增大了2.4%、10.9%、5.3%、9.7%，聚乙烯醇

溶液外裹水泥法的吸水率降低了6.4%。2.2结果分析

再生骨料表面包裹着相当数量的硬化水泥砂浆，并且再生骨料在破碎过程中产生了大量的微细裂缝，导致再生骨料的强度低，吸水率大。再生骨料在经过上述4种化学浆液分别强化处理后，其表面又裹了1层硬化的浆液，这导致了再生骨料吸水率的进一步增大，而聚乙烯醇溶液具有很强的粘结性能，将其喷洒在再生骨料表面后可以在其表面形成1层粘结层，进而使再生骨料的孔隙率降低，吸水率降低，同时也粘结了再生骨料表面大量的微细裂缝，使其压碎指标降低；再生骨料经过上述4种不同化学浆液强化后强度都有不同程度的提高，这说明强化浆液可以不同程度的填充再生骨料的孔隙，从而使压碎指标降低，强度提高。聚乙烯醇溶液外裹水泥法中聚乙烯醇溶液不仅粘结了再生骨料表面的微细裂缝，还使粗骨料和水泥之间的粘结性能大大增强，从而极大地提高了再生骨料的强度。聚乙烯醇溶液外裹水泥法制得的再生骨料压碎指标最低，强度最高。

3

再生骨料混凝土立方体抗压强度试验

3.1

再生骨料混凝土的配制及抗压强度

混凝土设计强度为C30，配比为m （水）∶m （水泥）∶m （砂）∶

m （粗骨料）＝190∶352∶645∶1146，再生骨料的取代率为100%，采用机械搅拌，标准养护。28d 抗压强度试件尺寸为150mm ×150mm ×150mm ，每组3个试件，取平均值作为该组试件的强度。依据GB/T 50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行测试，结果见表2。

由表2可以看出，采用强化再生骨料制备的混凝土较采用未强化的再生骨料制备的混凝土抗压强度有不同程度的提高。纯水泥浆强化配制的再生混凝土的强化效果不明显；水泥浆外掺矿粉与未强化相比增长率只有7.47%；水泥浆外掺硅

强化方法含水率/%吸水率/%表观密度/（kg/m 3）压碎指标

/%未强化 2.58 6.77247016.73纯水泥浆 3.37 6.93258013.24水泥浆外掺矿粉 3.787.51257013.12水泥浆外掺硅藻土 2.717.13252312.11水泥浆外掺硅粉 2.797.43253412.80聚乙烯醇溶液外裹水泥

2.63

6.34

2500

11.80

表1强化前后再生骨料的物理力学性能

杨宁，等：再生骨料强化技术研究

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