建筑垃圾再生骨料透水混凝土的性能研究

建筑垃圾再生骨料透水混凝土的性能研究

郭世海

中国建筑第六工程局有限公司  安徽合肥 230000

摘要：建筑垃圾再生骨料透水混凝土作为一种可持续建筑材料，引起了广泛的关注。它有望减少建筑废弃物的堆积，降低碳排放，提高水资源管理效率。然而，要实现其可行性和可持续性，必须深入研究其性能特性。因此，本研究旨在通过配比测试分析、强度分析和耐久性分析，全面了解建筑垃圾再生骨料透水混凝土的性能。在配比测试分析中，我们将研究建筑垃圾再生骨料的比例、颗粒分布以及其他原材料对混凝土性能的影响。这将有助于确定最佳的混合比例，以满足工程项目的要求。在强度分析中，我们将探讨再生粗骨料混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗折强度，以了解其力学性能。最后，在耐久性分析中，我们将考察其在不同环境条件下的表现，以确保其在实际工程中具有持久性。

关键词：建筑垃圾再生骨料；透水混凝土；配合比；强度；耐久性。

1原材料试验

1.1骨料的级配

骨料的级配在建筑垃圾再生骨料透水混凝土的性能研究中具有关键地位。级配涉及到骨料颗粒在不同尺寸范围内的分布情况，对于混凝土的工作性能、强度和耐久性都有显著的影响。通过对建筑垃圾再生骨料的级配进行详细分析，可以确定最佳的颗粒尺寸分布，以实现所需的透水性能和强度。级配的合理选择可以影响混凝土的工作性能。较好的级配可以改善混凝土的流动性，降低浆液需水量，从而提高浆液的粘稠性，有助于混凝土的浇筑和成型。此外，透水混凝土的级配也直接影响到其透水性能。通过合理控制骨料的级配，可以实现适度的透水性，同时确保充分的抗压强度，这对于城市内涝控制和雨水管理至关重要。级配的优化还可以影响混凝土的强度和耐久性。通过选择合适的级配，可以减少空隙率，提高混凝土的抗压强度。在筛选过程中，将破碎后的混凝土按照JGJ 52-2006《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》标准进行筛选，从而明确混凝土骨料颗粒级配情况，具体如表1所示。

表1 骨料颗粒级配推荐值

1.2骨料的表观密度、堆积密度等物理参数的分析

骨料的物理参数，如表观密度和堆积密度，在建筑垃圾再生骨料透水混凝土研究中扮演着关键的角色。这些参数反映了骨料颗粒的紧密程度和间隙情况，直接影响到混凝土的性能和工作性质。，表观密度和堆积密度是评估骨料质量的重要指标。高密度的骨料通常具有更好的质量，有助于提高混凝土的强度。通过对这些密度参数的分析，可以评估建筑垃圾再生骨料的质量，从而确定其在透水混凝土中的适用性。这些密度参数也与混凝土的工作性质有关。骨料的表观密度和堆积密度影响了混凝土的颗粒排列和分布，从而影响到混凝土的流动性和浆液需水量。因此，通过分析这些参数，可以更好地了解建筑垃圾再生骨料对混凝土的流动性的影响，有助于优化混凝土的配合比。

1.3骨料的压碎数值分析

骨料的压碎数值分析在建筑垃圾再生骨料透水混凝土的性能研究中具有重要意义。这项分析旨在确定骨料的抗压强度和抗碎裂性能，这对于混凝土的整体强度和耐久性至关重要。了解建筑垃圾再生骨料的抗压强度是确保混凝土结构承载能力的关键因素之一。压碎数值分析可以评估骨料的抗压强度，以确定其在混凝土中是否能够承受设计要求的荷载。这对于工程项目的结构安全至关重要，特别是在要求高强度混凝土的情况下。抗碎裂性能是建筑垃圾再生骨料的另一个重要性能参数。在混凝土中，骨料的抗碎裂性能直接影响到混凝土的裂缝形成和扩展。通过压碎数值分析，可以评估骨料的碎裂行为，了解骨料颗粒是否容易破碎或磨损。这对于确保混凝土的耐久性和抗裂性能非常重要，特别是在受到循环荷载或环境腐蚀的影响下。

1.4骨料对混凝土抗压强度的影响

建筑垃圾再生骨料对混凝土抗压强度的影响是性能研究中的关键方面。混凝土的抗压强度是衡量其结构承载能力的重要指标，因此了解骨料对抗压强度的影响对于混凝土的工程应用至关重要。建筑垃圾再生骨料通常与传统天然骨料在性质和质量上存在差异。这些差异可能包括颗粒形状、尺寸分布、质量控制等方面的变化。因此，研究骨料对混凝土抗压强度的影响可以帮助工程师和建筑师确定适当的混合比例，以实现所需的强度性能。建筑垃圾再生骨料中可能含有一些掺杂物或杂质，这些杂质可能对混凝土的抗压强度产生负面影响。因此，深入分析和测试建筑垃圾再生骨料的性质和质量是必要的，以确保其在混凝土中不引起强度下降或耐久性问题。

2再生粗骨料混凝土试验

2.1配比测试分析

再生粗骨料混凝土的配比测试分析是深入了解混凝土配合比对性能的影响的关键部分。配合比的合理选择直接影响混凝土的工作性能、强度和耐久性。因此，在进行试验之前，必须仔细确定混凝土中再生粗骨料的比例以及其他原材料的配比。配比测试需要考虑再生粗骨料的比例。通过改变再生粗骨料的含量，可以评估不同比例对混凝土性能的影响。这包括工作性能，如混凝土的流动性和浆液需水量，以及强度性能，如抗压强度和抗拉强度。配比测试还应该考虑其他原材料，如水灰比、掺合料的使用等。配比测试分析需要关注混凝土的工程用途。根据不同工程项目的要求，可以选择不同的配比来满足强度、耐久性和工作性能等方面的要求。例如，对于需要更高强度的结构，可能需要较高的水灰比和粗骨料含量，而对于需要提高透水性能的项目，可能需要更大比例的再生粗骨料。配比测试分析还可以评估再生粗骨料的颗粒分布对混凝土性能的影响。通过粒度分析，可以确定再生粗骨料的颗粒尺寸分布，从而更好地了解其对混凝土的影响。合理选择颗粒分布有助于优化混凝土的性能，特别是透水性和抗压强度方面。为了选出各原料的最佳掺量，各原材料用量见表2所示。

表2 各原材料用量表

2.2强度分析

强度分析是再生粗骨料混凝土性能研究的核心部分之一。了解混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗折强度等参数对于确保混凝土结构的安全性和可靠性至关重要。强度分析需要通过试验来确定再生粗骨料混凝土的抗压强度。通过施加不同程度的压力来测试混凝土的抗压性能，这有助于评估其在承载结构中的可行性。强度分析还可以包括抗拉强度和抗折强度的测试，以全面了解混凝土的力学性能。强度分析可以比较再生粗骨料混凝土与传统混凝土的强度性能。这有助于评估再生粗骨料混凝土与传统混凝土在强度方面的差异，从而确定其在不同工程项目中的适用性。这也为工程师提供了有关混凝土强度的实用指导。强度分析还可以探讨不同因素对再生粗骨料混凝土强度的影响。这包括原材料的选择、混合比例、养护条件等。通过分析这些因素，可以更好地了解如何优化混凝土的强度性能，以满足不同工程项目的要求。结合表2和表3可知，试验对象参照GB/T 25177-2010《混凝土用再生粗骨料》设定具体的配合比，其中的水泥和砂、以及石子和水的比例为160:703:894:119。

表3试验结果强度分析

2.3耐久性分析

再生粗骨料混凝土的耐久性分析是确保混凝土结构在长期使用中能够保持性能的关键方面。耐久性包括抗冻融、抗渗透、抗化学侵蚀等多个方面的考虑。首先，抗冻融性能是耐久性分析的重要组成部分。特别是在寒冷地区，混凝土在冻融循环条件下容易发生开裂和破坏。耐久性分析可以通过冻融试验来评估再生粗骨料混凝土的抗冻融性能，从而确定其在寒冷气候条件下的适用性。抗渗透性能也是耐久性分析的重要方面。通过浸泡试验和水渗透试验，可以评估混凝土的抗渗透性能，了解再生粗骨料混凝土是否能够有效地防止水分和有害物质的渗透，从而保护混凝土内部钢筋免受腐蚀和混凝土表面的开裂。耐久性分析还需要考虑混凝土的抗化学侵蚀性能。在一些工程环境中，混凝土可能会受到化学侵蚀，如酸性或碱性介质的侵蚀。通过化学侵蚀试验，可以评估再生粗骨料混凝土的抗化学侵蚀性能，以确保其在具有挑战性环境的工程项目中的持久性。

结论

结论：通过本研究的深入分析，我们得出了以下结论：建筑垃圾再生骨料透水混凝土具有潜力在可持续建筑中得到广泛应用。通过合理的配合比选择，可以实现透水性能和强度的平衡，同时考虑到耐久性。此外，再生粗骨料混凝土的强度性能与传统混凝土相当，甚至更好，表明其在工程应用中具有竞争力。然而，在具体应用中，需要根据不同工程项目的需求和环境条件来选择合适的配合比和骨料类型。综上所述，建筑垃圾再生骨料透水混凝土具有广阔的发展前景，但需要进一步的研究和实践支持，以确保其在可持续建筑中的成功应用。

参考文献：

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