1.1 再生粗骨料的特性
1.1.1 再生粗骨料的选择
建筑物或结构物解体后的混凝土经破碎分级成为再生骨料,利用再生骨料全部或部分代替混凝土中的砂石配制成的混凝土,成为再生骨料混凝土。再生骨料含水泥浆多、吸水率高、拌合物流动性差,再生骨料中含有砖块、灰渣、人造石及玻璃等对强度影响大。我国目前没有与再生骨料有关的技术标准,参考日本标准,把吸水率和稳定性作为再生骨料的指标,把再生粗骨料分为3类,再生细骨料分为2类,见表1.1。再生混凝土的种类见表1.2,其中再生骨料混凝土Ⅰ类抗压强度为18~21MPa; Ⅱ类抗压强度为16~18MPa;Ⅲ类抗压强度为16MPa以下。再生骨料混凝土的应用见表1.3。
表1.1 再生骨料的品质 %
表1.2 再生骨料混凝土的种类
表1.3 再生骨料混凝土的应用
本书所涉及的试验用再生粗骨料均来源于废弃钢筋混凝土梁,如图1.1所示。参照《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS 03:2007)对该梁进行混凝土抗压强度测试。首先对废弃钢筋混凝土梁进行钻芯取样,如图1.2所示,从中选取直径d=50mm、高h=100mm的圆柱体芯样,然后将芯样切割打磨处理成直径d=50mm,高h=50mm的试件(图1.3),将其放入水中进行饱水,按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081—2002)测试其抗压强度。数据处理结果见表1.4,计算得出该废弃梁的混凝土抗压强度在24.5~34.7MPa之间。
图1.1 废弃钢筋混凝土梁
图1.2 废弃梁取芯样
图1.3 钻芯取样加工后的圆柱体试件
表1.4 钻芯法检测混凝土强度
1.1.2 再生粗骨料的加工
用废弃混凝土梁生产再生粗骨料,由于破碎机械使混凝土受到挤压、冲撞、研磨等外力影响,再生粗骨料外表和内部存在的大量微裂纹造成损伤积累,使得混凝土块中骨料和水泥浆形成的原始界面层受到影响或破坏,骨料和水泥浆体的粘结力下降。破碎的力度越大,骨料周围包裹的水泥浆脱落就越多,生产的再生粗骨料性能就越好,越接近天然骨料的性质。对骨料的加工流程如图1.4所示。对废旧钢筋混凝土梁,首先人工用铁锤对其进行破碎,分离出钢筋、钢丝等杂物,再用颚式破碎机进行二次破碎,把大块混凝土破碎成再生粗骨料,用孔径为5mm和40mm的砂石筛筛出粒径小于5mm和大于40mm的再生骨料,并用水对其进行冲洗,去除表面附着的水泥浆粉末,如图1.5~图1.8所示。
图1.4 再生骨料生产流程图
图1.5 人工破碎
图1.6 颚式破碎机破碎
图1.7 人工筛分
图1.8 清洗
1.1.3 再生粗骨料的强化
再生粗骨料强度比天然骨料低,原因是废弃混凝土在破碎过程中骨料会产生一些裂缝,并且再生粗骨料的表面附着有大量的水泥砂浆,骨料与新旧水泥砂浆之间存在一些结合较弱区域。为此要对再生骨料进行强化处理,以提高再生骨料的强度。本试验用DM—Ⅱ型洛杉矶搁板式磨耗试验机对再生粗骨料进行机械强化处理,将钢球和再生粗骨料同时投入到磨耗机内,目的在于去除软弱的再生骨料颗粒和粘附在骨料颗粒表面的水泥砂浆,磨耗过程如图1.9所示。再生粗骨料的技术性能见表1.5。
图1.9 再生粗骨料强化处理
表1.5 再生粗骨料的技术性能