再生碾压混凝土在工程中的应用研究.pdf
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1、 四川建筑科学研究 S i c h u a n B u i l d i n g S c i e n c e 第 3 7卷第 5期 2 0 1 1年 1 O月 再生碾压混凝土在工程中的应用研究 王 兆 , 杨 锐 ( 1 徐州建筑职业技术学院土木系, 江苏 徐州2 2 1 1 1 6 ; 2 徐州建筑技术学院建管系, 江苏 徐州2 2 1 1 1 6 ) 摘要: 介绍了再生碾压混凝土的配制方法 , 包括再生粗骨料的收集、 制备、 处理、 配合 比的设计、 试验验证过程、 再生碾压混 凝土的施工工艺、 方法、 技术措施、 质量要求及在工程中的应用。 关键词 : 再生混凝土; 再生骨料; 碾压混凝土
2、 ; 配合比 中图分类 号 : T U 5 2 8 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 81 9 3 3 ( 2 0 1 1 ) 0 5 2 4 0 0 4 The a p p l i c a t i o n s r e s e a r c h i n e n g i n e e r i n g o f r e c y c l e d r o l l e r c o m p a c t e d c o nc r e t e W ANG Za o YANG Ru i ( 1 D e p a r tme n t o f C i v i l E n g i n e e ri n g , X
3、 u z h o u I n s ti t u t e o f A r c h i t e c t u r a l T e c h n o l o g y ,X u z h o u 2 2 1 1 1 6 , C hin a ; 2 D e p a r t me n t of A r c hit e c t u r a l a n d Ma n a g e m e n t , X u z h o u I n s t i t u t e o f A r c h i t e c t u r a l T ech n o l o gy, X u z h o u 2 2 1 1 1 6 , C h i
4、n a ) Ab s t r a c t : I n t r o d u c e t h e f o r mu l a f o r r e c y c l e d mi l e r c o mp a c t e d c o n c ret e I n c l u d i n g r e p r o d u c t i v e ma t e r i al o f a b o n e t o c o l l e c t a n d p r e p a r a t i o n an d p r o c e s s i n g T h e d e s i g n o f mi x p r o p o
5、r t i o n s an d t h e p r o c e s s of v e r i fic a t i o n e x p e r i me n t al v e ri fic a t i o n T h e me t h od a n d t ec h n i c a l me a s u r e s i n c o n s t r u c t i o n p r o c e s s o f r e c y c l e d rol l e r c o mp a c t e d c o n c r e t e Th e q u a l i t y r e q u i r e me
6、n t o f r e c y c l e d r o l l e r c o mp a c t e d c o n c r e t e T h e a p p l i c a t i o n s o f rec y c l e d ro ll e r c o mp a c t e d c o n c re t e i n e n gin e e r i n g Ke y wo r d s : r e c y c l e d c o n c ret e; r e c y c l e d a g g r e g a t e ; roll e r c o mp a c t e d c o n c
7、r e t e; mi x p rop o r t i o n 0 引 言 随着城市建设 的发展 , 大批旧建筑物被拆 除, 这 将产生大量的建筑垃圾。据统计, 目前美国每年大 约产生 6 0 0 0多万吨废弃混凝土 ; 欧洲每年有 1 7 0 0 0 多万吨废弃混凝土 。 我 国每年产生 的废弃混凝 土就 有 1 6 0 0 0多万吨, 而且每年以 8 左右的速度增加。 长期以来 , 这些废弃混凝土除部分用于平整场地外 , 大部分都采用弃埋的方法处理。弱碱性的废渣令土 壤“ 失活” , 造成土地 的浪费, 与此 同时 , 天然骨料资 源将 日益枯竭 , 混凝土的可持续发展与骨料危机 的 矛盾
8、 日益突出。 因此 , 若能将 废弃混凝土加 以回收, 再 利用 , 生 产再生碾压混凝土用于新建 工程 , 则 不仅能降低成 本 , 节约天然骨料资源 , 缓解骨料供求矛盾 , 很好地 解决了废弃建筑材料 的运输、 堆放和处理问题 , 减轻 城市环境的污染 , 同时还具有巨大的社会和经济效 益 , 符合人类的可持续 发展 , 因而具 有广 阔的应用 收稿 日期 : 2 0 1 0 - 0 6 - 0 3 作者简介 : 王兆 ( 1 9 6 1一) , 男 , 黑龙 江鹤 岗人 , 硕士 , 副教授 , 主要 从事混凝土的设计与施工。 基金项目: 江苏省教育厅自然科学资助项目( J H Z D
9、 0 8 2 2 ) E ma l l : wz a 0 8 8 1 6 3 C O IT I 前景 。 碾压混凝土是一种单位用水量较少 、 坍落度近 似为零 的超干硬性混凝 土l- 1 J , 有别于常态 混凝土。 施工方法近似于土石坝的填筑方法, 采用通仓薄层 铺料 , 振动碾压压实。与常规混凝土相 比, 无论在材 料消耗 、 施工效率 , 还是在其本 身性能等方面 , 都有 明显的优越性 , 适用于道路、 地坪 、 广场 、 坝体等大体 积混凝土工程 j 。 再生碾压混凝土技术是指利用废弃混凝土经破 碎、 筛选、 清洗 、 分级后 , 按一定的比例混合形成再生 骨料作为粗骨料, 部分或全
10、部代替天然骨料, 来配 制、 生产再生碾压混凝土的新技术。 1 再 生碾压混凝土 的配制 1 1 再生骨料的收集与制备 混凝土再生骨料的收集与制备过程大致如下。 废旧混凝土一一级处理: 破碎、 筛分( 产生粒径 5 4 0 mlT I 骨料, 可用于 C 1 5一C 3 0混凝 土) 一 二级 处理 : 加温 、 破碎 、 筛分( 可用于C 3 0混凝土) 。 在二级处理 中, 将再生粗骨料加温到 3 0 o 左 右后, 包裹在天然岩石骨料外的部分粘结较差的水 泥石或一级处理中已带有损伤裂纹的水泥石, 在二 2 0 1 1 N o 5 王兆, 等: 再生碾压混凝土在工程中的应用研究 2 4 1
11、 级处理中都会剥落 , 剩下的粗骨料的强度相对提高。 但进行二级处理 , 必然导致其生产成本的提高, 结合 我 国 的 情 况 , 采 用 一 级 处 理 后 的 再 生 粗 骨 料 即可 引。 目前, 再生骨料的加工方法大同小异 , 处理和分 类过程如下。 1 ) 对于废弃建筑, 按照混凝土结构组成以及不 同矿物材料的结构组成进行拆除处理。 2 ) 分类、 分拣 、 碎砂、 碎石块 和碎混凝土块等 , 经过破碎、 筛分和除去杂质等工序 , 得到混凝土块和 矿物建筑材料 , 最终获得各种粒径的再生骨料 。 1 2 再生骨料的处理 再生骨料与天然骨料相比, 具有孔隙率高、 吸水 性大、 强度低等
12、特征, 这些因素势必影响再生混凝土 的应用范围。为此 , 在制备再生混凝土时, 用液体水 玻璃溶液浸渍再生骨料 , 利用水玻璃 与再生骨料表 面的水泥水化产物 C a ( O H) :反应生成 的硅酸钙胶 体能填充再生骨料孔隙 , 使再生骨料 的密实度有所 改善。其化学式如下 J : N a 2 0 n S i O 2 +C a ( O H) 2 =N a 2 0( 1 1 一1 ) S i O 2 +Ca O S i O2+ H2 0 通过上述处理 可得到符合质量要求 的再生 骨 料 , 从而完成再生骨料的制备。 表 1 再生骨料筛分结果 Ta b l e 1 Th e s c r e e
13、n i ng r e s u l t s o f r e c y c l e d a g g r e g a t e 1 3 再生碾压混凝土配合比设计 1 3 1原材料选择 配制再 生碾 压混 凝土 所用 材料 , 应符 合 下列 要求。 水泥 : 选 用 I4 2 5级普通硅酸盐水 泥, 烧失量 为 2 5 , 标准稠度为 2 7 2 一 2 7 8 , 初凝时 间 1 3 0 h , 终凝时间5 0 h , 2 8 d抗压强度 4 4 2 M P a , 其他指标符合标准要求。 水 : 普通 自来水。 减水剂 : 采用萘系高效减水 剂 ( F D N) , 为棕 色 液体, 固含量 3 1
14、 0 4 , 减水率为 1 9 5 2 2 。 细骨料 : 选用天然河砂 , = 2 5 42 9 8 , 含水 率为5 , 含泥量 1 O 3 3 7 , 颗粒级配二区。 粗骨料: 以废弃的混凝土为骨料源( 其原生混 凝土强度经测试 C 3 0 ) , 采用颚式 破碎机 进行 破 碎、 筛分和冲洗而得 。 破碎后 , 再生骨料粒径一般不能达到连续级配 , 因此, 把破碎后的骨料粒径大小按照不同比例进行 筛分组合 , 测试其堆积密度, 取堆积密度最大的再生 骨料筛分结果作为本试验的级配。试验表明, 再生 粗骨料堆积密度最大为 1 3 9 0 k g m , 此时的再生粗 骨料筛分结果 , 见表
15、 1 。再生粗骨料颗粒级配曲线 , 如图 1所示 。 0 5 l 0 l 5 20 2 5 3 0 筛孔尺寸 mm 图 1 再生骨料颗粒级配曲线 F i g 1 Th e c u r v e d i a g r a m o f s c r e e n i n g g r a d i n g o f r e c y c l ed a g g r e g a t e s 可见 , 再生骨料粒径大小组合符合 G B T 1 4 6 8 5 2 0 0 1 建筑用碎石、 卵石 的连续级配要求。 再生粗骨料物理性能应符合表2的要求。 表 2 再 生粗 骨料物理性能 T a b l e 2 Th e p
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