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、抗壓強度

眾多的文獻研究表明再生骨料混凝土的抗壓強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，再生骨料混凝土與普通骨料混凝土抗壓強度差距不大，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，再生骨料混凝土抗壓強度降低5%-20%不等，當(dāng)再生骨料100%取代天然粗骨料時，再生骨料混凝土抗壓強度降低較多，最大降幅達到30%。同時相關(guān)試驗表明：由于再生骨料混凝土和天然骨料混凝土的骨料成分不同,它們抗壓強度隨齡期的增長情況也不相同，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抗壓強度約低15 % ，但其相差的幅度會隨著齡期的增長而慢慢縮小。

再生骨料混凝土抗壓強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，抗壓強度急劇降低。水灰比平均增加0.1，抗壓強度下降20%左右。

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

其中， fn為再生骨料混凝土抗壓強度，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)計強度，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、抗拉強度

再生骨料混凝土的抗拉強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，再生骨料混凝土對比天然骨料混凝土抗拉強度降低6.9 。眾多研究者對再生骨料混凝土抗拉強度隨再生骨料替代率的提高，強度降低所得的結(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度受再生骨料的替代率影響并沒有抗壓強度大，因此采用抗壓強度的10%作為再生骨料混凝土的抗拉強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。同時再生骨料混凝土坍落度問題可以通過在再生骨料混凝土中加入適量的粉煤灰或高效減水劑來提高坍落度的同時可以保證有較好的保水性和粘聚性。

4、彈性模量E問題

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%以內(nèi)是，彈性模量損失基本都在15%以內(nèi)，當(dāng)再生骨料替代率達到100%時，最大彈性模量損失達到45%。同時灰比對再生骨料混凝土的強度與彈性模量影響也較大，當(dāng)水灰比由0.8降到0.4時，彈性模量提高33.7%。本文根據(jù)已有的各類文獻數(shù)據(jù)，綜合考慮再生骨料替代率和水灰比對再生骨料混凝土抗壓彈性模量的影響，并結(jié)合我國規(guī)范中關(guān)于普通混凝土彈性模量的計算公式，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，再生骨料混凝土的收縮率增大50%，使用再生細骨料取代30%的天然細骨料,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,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性，增加的部分拌合水也是收縮值增大的原因之一。

同時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)的傳輸過程，進而改變界面過渡區(qū)水化產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)。對于吸水能力較大的再生骨料，當(dāng)其含水過高或過低時，這些骨料的周圍可能因為大量失水或因水膜過厚而造成界面區(qū)微結(jié)構(gòu)的多孔性，導(dǎo)致干縮加劇。在結(jié)構(gòu)逐漸密實以后，混凝土收縮特性將會得到改善。

再生骨料混凝土的收縮性能可以通過改善再生骨料吸水特性而加以改善，例如對再生骨料加以研磨，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，采用強度較高的母體混凝土來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再生骨料混凝土的抗凍性基本沒有影響。當(dāng)再生骨料混凝土水灰比為0.5～0.7時，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，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，再生骨料混凝土的滲透性與普通混凝土差別不大。再生骨料混凝土強度等級為C30和C35時，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一步增大，再生骨料混凝土的碳化速度略有增加，同時隨著水灰比增加，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，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。