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目前,一方面因建筑物解体而产生的废弃混凝土量急剧增加,如不能妥善处置,会污染环境;另一方面,混凝土的用量急剧增加,对天然骨料的需求加大,而天然骨料资源十分有限。利用废弃混凝土制作再生骨料混凝土既解决了环境污染问题,又节省了自然资源。本文是在国家“十五”科技攻关课题(2004BA80980305)和国家“十一五”科技支撑计划重点课题(2006BAJ0280501)的资助下完成的。
简单破碎得到的再生骨料性能差,制约了废弃混凝土的再生利用。为此,本文提出了再生骨料颗粒整形强化技术,对简单破碎再生骨料进行强化处理。本文对比研究了颗粒整形前后的再生骨料性能变化,以及对再生混凝土的工作性、力学性能、收缩性能和耐久性能的影响。
研究结果表明:全组份颗粒整形再生细骨料和颗粒整形再生细骨料的堆积密度、压碎指标及吸水率等均优于简单破碎再生细骨料,全组份颗粒整形再生细骨料的性能接近河砂;与简单破碎再生粗骨料相比,颗粒整形再生粗骨料的粒形好,颗粒堆积密度平均提高了 9.3%、空隙率从53.3%降至48.5%、吸水率从4.7%降至2.9%、压碎指标值从15.8%降至9.4%,其堆积密度、密实密度和针片状骨料含量等性能甚至还优于天然碎石;简单破碎再生混凝土的用水量比天然骨料混凝土增加了高达32%,颗粒整形再生混凝土仅增加了8%;简单破碎再生混凝土的28d抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度分别比天然碎石混凝土降低了22%、26%和27%,颗粒整形再生骨料混凝土的抗压强度稍高于天然骨料混凝土,劈裂抗拉强度和抗折强度分别降低了11%和16%;简单破碎再生混凝土的收缩比天然骨料混凝土增加了35-126%,而颗粒整形再生混凝土的收缩略低于天然骨料混凝土;简单破碎再生骨料混凝土的28d碳化深度比天然碎石混凝土增加了5.4mm,氯离子扩散系数增加了3.2×10<-12>m<2>/s,冻融循环不超过250次;颗粒整形再生骨料混凝土的28d碳化深度比天然碎石混凝土仅增加了0.9mm,氯离子扩散系数仅增加了0.5×10<-12>m<2>/s,其抗冻性能与天然骨料混凝土相当。
可见,颗粒整形可以显著提高再生骨料和再生混凝土的性能,使再生混凝土在建筑工程中应用成为可能。