再生骨料在泵送及透水混凝土中的应用研究

发布时间：2020-09-15 10:51

　　本课题首先研究了再生骨料的基本特征,以再生骨料为原料,采用控制新拌混凝土状态的方法,制备透水混凝土及低标号(C20/C25/C30)泵送混凝土,研究了各因素对再生骨料混凝土的抗压强度、透水性及部分耐久性的影响规律,得到了性能较优的再生骨料透水及泵送混凝土。取得的主要成果如下:(1)相比同级配天然骨料,再生骨料成分复杂,具有较低的堆积密度及表观密度,较高的吸水率、压碎指标及空隙率。连续级配再生骨料中18.5wt%的骨料表面包裹着废水泥浆,2.5wt%的为砖瓦,0.2wt%的为其他组分(以沥青、玻璃为主),其吸水率为2.1%,空隙率为50%,压碎指标为16%,坚固性为6.2,致密性差,强度较低。废水泥浆中水化产物存在大量空隙,内部结构疏松。(2)研究了粒径大小,再生骨料掺量及骨胶比对再生骨料透水混凝土性能的影响规律,得到最佳的再生骨料粒径为4.75-9.5mm,且掺量为10wt%,综合性能最佳;设计孔隙率为20%时得到最佳的再生骨料骨胶比为2.83,混凝土透水系数为3.37mm/s,孔隙率为21.3%,28d抗压强度为19.2MPa。(3)在再生骨料大掺量下,通过正交试验得到影响透水混凝土28d抗压强度的各因素重要顺序为:减水剂掺量矿粉掺量再生骨料掺量;影响孔隙率的各因素重要顺序为:再生骨料掺量减水剂掺量矿粉掺量。最佳配合比为:矿粉掺量20wt%,减水剂1.4wt%,再生骨料掺量50wt%,其性能为透水系数及孔隙率分别为2.83mm/s、21.6%,7d/28d抗压强度分别为20.7MPa、21.8MPa。(4)设计不同再生骨料掺量,各泵送混凝土抗压强度随掺量的增加均呈现降低的趋势,其中,C20/C25再生骨料泵送混凝土抗压强度均低于天然骨料泵送混凝土;C30再生骨料泵送混凝土,掺量为25wt%时,略高于天然骨料泵送混凝土,掺量继续增加,强度逐渐降低。C20/C25/C30泵送混凝土中再生骨料最佳掺量范围为:25wt%-50wt%。逐渐增加粉煤灰的掺量,C30再生骨料泵送混凝土的抗压强度逐渐增大,其最佳掺量为35wt%。(5)通过正交试验得到,影响C25再生骨料泵送混凝土28d抗压强度三个因素的重要顺序为:砂率再生骨料掺量粉煤灰掺量,最佳配合比为:粉煤灰掺量28wt%,砂率46wt%,再生骨料掺量100wt%,其28d抗压强度达到42.2MPa;影响C30再生骨料泵送混凝土28d抗压强度三个因素的重要顺序为:再生骨料掺量粉煤灰掺量砂率。最佳配合比为:粉煤灰掺量40wt%,砂率47wt%,再生骨料掺量50wt%,其28d抗压强度达到43.9MPa。(6)通过抗干缩实验和抗海水侵蚀实验得到,C30再生骨料泵送混凝土中,粉煤灰掺量的增多,改善了其抗干缩性,再生骨料掺量为50wt%时,抗干缩性相对较优。随侵蚀龄期的增加,各组混凝土强度损失率逐渐增加。50wt%的再生骨料掺量,抗海水侵蚀性能相对较优,6个月时抗海水浸泡侵蚀强度损失率为0.5%,抗海水干湿循环侵蚀强度损失率为43.8%,因此,其掺量不易超过50wt%。
【学位单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU528
【部分图文】：

再生骨料,成分分析,砖瓦

砂浆粗糙多棱，孔隙率较大且硬度远小于天然碎石；2) 再生骨料破碎加工过易富集较多的微细裂缝。(3) 再生骨料的组分分析根据表 2.9 中 RA-0 成分分析实验结果的数据做图 2.3，可知再生骨料成分复78.8wt%的废旧天然骨料，18.5wt%的包裹废水泥浆的骨料，2.5wt%的砖瓦以t%的其他组分（以沥青、玻璃为主）。其中，废水泥浆、砖瓦及其他杂质自，均不利于再生骨料混凝土各性能的提高。表 2.9 RA-0 成分分析实验结果编号取样量碎石水泥石砖瓦其他分质量/kg 8.07 6.36 1.49 0.20 0.含量/wt% - 78.8 18.5 2.5 0

衍射图谱,胶凝材料,水化产物,衍射图谱

图 2.4 胶凝材料水化产物的衍射图谱取试验中胶凝材料净浆的水化产物进行 XRD 衍射分析，研究附着在再生骨料旧水泥砂浆中矿物组分，图 2.4 为水化产物的衍射图谱，从图中可以看出胶凝产物主要是 Ca(OH)2、CSH 凝胶、钙矾石和未水化的胶凝材料等，这就为新的创造了碱性环境，有利于水化反应的进行，新旧水泥石界面处的水化速率高于泥石界面处的水化速率，再生骨料表面被新的水化产物填充，但由于废旧水泥强度低，仍不能提高再生混凝土总体的强度[57]。

透水混凝土,骨胶,再生骨料,透水系数

图 3.6 骨胶比对再生骨料透水混凝土孔隙率和透水系数的影响当骨胶比较小时，混凝土强度主要来自胶凝材料，所以抗压强度较高，但大量胶料堵塞了部分孔隙，且成型后混凝土底部存在轻微积浆的现象，降低了混凝土孔隙水通道减少，透水效果较差，当骨胶比较大时，透水混凝土骨料表面包裹不完全、匀，降低集料颗粒间的黏结，强度降低。骨胶比为 2.83 时，再生骨料透水混凝土达15 强度标准，接近目标孔隙率 20%，透水性能和强度相互平衡，所表现出来的综合最优，其孔隙率为 21.3%，透水系数为 3.37mm/s，抗压强度为 19.2MPa。因此，将骨料自身孔隙率作为基础，设计孔隙率为 20%时，最佳的骨胶比为 2.83。.4 再生骨料透水混凝土正交实验.4.1 实验方案采用 3 因素 3 水平正交试验来研究减水剂掺量(A)、矿粉掺量(B)与再生骨料掺

【参考文献】