我国的废旧混凝土再生技术水平发展速度缓慢,为紧跟国家“十三五计划”的建设蓝图,废旧水泥混凝土再生利用研究迫在眉睫。本文主要研究再生混凝土中再生骨料取代天然骨料的取代方式,将再生骨料粒径设定为5~10mm取代等粒径天然骨料,研究此种取代方式所配制的再生混凝土路用性能。本文将粗骨料粒径范围定为5~20mm来配制水泥混凝土,将废旧水泥混凝土破碎成粒径为5~10mm再生粗骨料,用粒径为5~10mm的再生粗骨料取代等粒径天然骨料,分别以0%、40%、70%、100%的再生骨料取代率,配制强度等级为C30的再生混凝土。基于试验,得出如下研究成果:第一,通过5~10mm再生粗骨料取代等粒径天然骨料获得的再生混凝土试件,平行试验数据表明:当再生粗骨料取代率处于40%时,试件28天抗压强度均值为48.60Mpa,较普通混凝抗压强度值44.27Mpa高出9.8%,试件28天的劈裂强度均值为3.69MPa,较普通混凝土劈裂强度值3.33MPa高出9%,试件28天的抗折强度均值为6.1Mpa,较普通混凝抗折强度6.01Mpa高出1.5%。主要原因是:本文再生混凝土中再生骨料只是5~10mm天然骨料中的40%被替代,此种替代方式下,这部分5~10mm再生骨料更像一种不影响10mm以上天然骨料以及余下60%的5~10mm天然骨料在混凝土中抗压、抗拉、抗折等作用的外掺剂,这部分5~10mm的再生骨料不仅在砼内部起到一定的支撑作用,还因其自身较高的表面粗糙度,增加了砼内骨料与骨料间和骨料与水泥石间的摩擦力和嵌合力,提高了骨料与水泥石间的粘结强度。同时,鉴于再生骨料生产工艺的特殊性,废旧混凝土需多次破碎才能产出再生骨料,本文选用的是粗骨料中粒径最小的再生粗骨料,这部分经多次破碎产出的再生粗骨料中能依旧保留在骨料表面的水泥石,其与骨料的粘结强度反而不低。进而粘附在再生骨料表面的水泥石与新水泥石的粘结较骨料与水泥石的粘结更为牢固,从而也能起到提高再生混凝土抗压、抗拉、抗折等力学性能的作用。第二,试验研究了再生粗骨料的物理力学指标。试验表明:再生骨料的吸水率、压碎值、针片状颗粒含量等指标虽然都能满足公路对骨料要求,但较天然骨料仍有明显差距。在再生骨料生产过程中发现,预先剔除大体积片状废旧混凝土块可降低针片状再生骨料含量。经试验测试,大体积片状废旧混凝土块破碎获得再生骨料会有大量的针片状颗,占所产再生骨料总质量的50%。因此,剔除大体积片状废旧混凝土后配制的5~10mm再生骨料的针片状颗粒含量仅为6.5%,较未剔除前再生骨料针片状颗粒含量的10.3%,降低了36%。第三,试验测试了再生骨料混凝土的工作性能。试验表明,再生粗骨料混凝土的工作性能较普通混凝土稍差,其中除了粘聚性性能相近以外,再生骨料混凝土拌合物的坍落度、含沙率、保水性等性能均较普通混凝土差。此外,粉煤灰对改善再生混凝土工作性能效果显著。同时,再生骨料额外用水的掺入时机对再生混凝土拌合物的和易性影响明显,经试验测试,用再生骨料额外用水预处理的方式,可以有效提高再生混凝土的拌合和易性。第四,再生骨料混凝土耐久性试验表明,用5~10mm再生粗骨料取代等粒径天然骨料获得的再生骨料混凝土试件,试件在抗冲击试验、耐磨试验、抗渗试验有如下结果。抗冲击试验表明:试件抗冲击能量为705.7 Nm,较普通混凝土616.3Nm高出14.5%。耐磨试验表明:再生骨料混凝土的耐磨性能与普通混凝土几近相似,同样受再生骨料取代率影响较小。抗渗试验表明:不同取代率下的再生骨料混凝土试件的综合抗渗等级为S10,较普通混凝土抗渗等级S11差一级,且随骨料取代率增高而降低,但当再生骨料取代率为40%时,再生骨料混凝土的抗渗等级S12,较普通混凝土高一级。第五,基于再生骨料高吸水率、高孔隙率和较高的表面粗糙度等自身因素,建议再生骨料因该与粉煤灰搭配使用,原因是粉煤灰的“活性效应”和“形貌效应”能弥补再生骨料自身缺陷,例如,粉煤灰对再生骨料混凝土的工作性能改善作用较普通混凝土也更为明显。此外,粉煤灰的掺入虽然降低了再生骨料混凝土前期力学性能,但对后期力学强度影响很小。粉煤灰对提高再生混凝土的耐久性能也有显著效果,粉煤灰的掺入提高了试件耐磨性和抗渗性。因此,综合粉煤灰对于再生混凝土工作性能、力学性能、耐久性能的综合性能提升较普通混凝土更有效,建议推广粉煤灰与再生骨料搭配使用。
【学位单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U414
【部分图文】：
图 2-1 民用源类建筑废旧混凝土示例图gure 2-1 example drawings for demolition of civil source build所示，图中大量的废旧砖块、瓷砖、土块等杂质其废旧混凝土块较少，即便全部回收用作生产再生骨整体品质。从图中还可发现，民用源类废旧混凝土中相对较少，因此再生骨料产出率也会相对较少。
图 2-1 民用源类建筑废旧混凝土示例图gure 2-1 example drawings for demolition of civil source build所示，图中大量的废旧砖块、瓷砖、土块等杂质其废旧混凝土块较少，即便全部回收用作生产再生骨整体品质。从图中还可发现，民用源类废旧混凝土中相对较少，因此再生骨料产出率也会相对较少。
图 2-3 公用源废旧水泥混凝土资源示例图igure 2-3 example drawings for demolition of civil source build示，公用源废旧混凝土中结构多由骨料和水泥组成少，可明显观察到有大量的骨料组分。因此，公用用价值要远远高于民用源废旧混凝土，所以二者因再生骨料的整体品质。
【参考文献】
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2860457
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