再生粘土磚粗骨料混凝土抗碳化性實(shí)驗(yàn)分析

再生粘土磚粗骨料混凝土抗碳化性實(shí)驗(yàn)分析

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1、再生粘土磚粗骨料混凝土抗碳化性實(shí)驗(yàn)分析  隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加速,建筑業(yè)也同時(shí)快速發(fā)展,相伴而產(chǎn)生的建筑垃圾日益增多,數(shù)量已占到城市垃圾總量的1/3以上,其中既有廢棄的混凝土也有大量廢棄磚瓦,廢磚和砌塊約占30%~50%[1],近年來(lái)很多學(xué)者對(duì)利用這些建筑垃圾生產(chǎn)再生骨料和再生混凝土開展了大量的研究,對(duì)廢棄混凝土的利用已經(jīng)形成一套完備的體系[2],但是對(duì)于廢棄磚瓦的利用還沒(méi)有那么成熟,現(xiàn)有的大部分成果主要集中在利用廢棄磚瓦做再生混凝土骨料混凝土的強(qiáng)度研究上,對(duì)于其耐久性的研究還比較缺乏,現(xiàn)有的成果還很難為工程實(shí)踐服務(wù),故文中將對(duì)再生粘土磚粗骨料混凝土耐久性

2、中的抗碳化性以及抗氯離子滲透性開展系統(tǒng)的試驗(yàn)研究,以為工程實(shí)踐提供參考?! ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)  1.1再生磚骨料的制備及基本性能  選用河南省開封市建筑垃圾處理場(chǎng)提供的廢棄粘土磚,經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定,強(qiáng)度可達(dá)到MU10,表面整潔,經(jīng)人工破碎,用水沖借鑒再生混凝土骨料及再生混凝土的強(qiáng)化處理方法,為改善粉粹后粗骨料性能,將其用同水灰比的水泥砂漿進(jìn)行掛漿包裹強(qiáng)化處理,粒徑級(jí)配5~25mm如圖1,基本性能如表1.     1.2其它材料選用  水泥:選用河南孟電集團(tuán)水泥有限公司制造有限公司生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥,強(qiáng)度等級(jí)42.5.細(xì)骨料:選用開封市河產(chǎn)中砂,細(xì)度模數(shù)2.9;天然粗骨料:

3、取自開封市某商品混凝土攪拌站,選最大粒徑為20mm,級(jí)配為連續(xù)級(jí)配的碎石。粉煤灰:選自開封電廠的干排粉煤灰表觀密度為2050kg/m3,比表面積為315m2/kg,經(jīng)0.08mm方孔篩其篩余量為1.30%.硅灰:選自鄭州金石耐材有限公司,表觀密度1205kg/m3,表面積儀測(cè)定其比表面積為21520m2/kg.  1.3配合比設(shè)計(jì)(表2)      2試驗(yàn)方法  試驗(yàn)方法參照GB/T50082-2009《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》。采用100mm100mm300mm的立方體試件,采用CCB-70型混凝土碳化試驗(yàn)箱,試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置為:濕度(70&plu

4、smn;5)%、CO2濃度(20±3)%、溫度(20±2)℃,試驗(yàn)方法按照《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》,將試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d,采用中快速碳化法,7d、14d、28d、56d時(shí),分別取出立方體試件,采用壓力試驗(yàn)機(jī)上劈裂破型,進(jìn)行碳化深度的測(cè)定?! ?再生混凝土抗碳化試驗(yàn)結(jié)果分析  3.1水灰比、再生骨料替代率對(duì)抗碳化的影響  為驗(yàn)證水灰比對(duì)再生混凝土抗碳化能力影響試驗(yàn)研究了100%再生骨料下對(duì)不同水灰比再生混凝土進(jìn)行了不同齡期的碳化深度檢測(cè)結(jié)果如表2和圖1,可知水灰比依然是影響再生混凝土碳化深度的重要原因,隨著水灰比的增大

5、在不同齡期碳化深度均會(huì)增大,當(dāng)水灰比由0.45增加到0.65時(shí),56d碳化深度普通混凝土增加了16.67mm,再生混凝土增加了12.11mm,二者規(guī)律一致,但是再生混凝土碳化深度變化率要小于普通混凝土?! ∮蓤D2可知隨著碎磚骨料置換率的增加相同齡期的再生混凝土碳化深度降低,而且再生混凝土的抗碳化性能并不比普通混凝土低,分析原因主要在于文中配合比設(shè)計(jì)采用JGJ/T240-2011《再生骨料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的按照普通混凝土配合比設(shè)計(jì)方法,即不考慮骨料吸水所消耗的水份,破碎的粘土磚雖然表面經(jīng)過(guò)了掛漿強(qiáng)化處理,但是相對(duì)于普通的天然碎石骨料仍然具有較多的裂隙和孔洞故其吸

6、水率要遠(yuǎn)大于普通混凝土中的碎石,相當(dāng)于一定呈上降低了水灰比,增加的混凝土的密實(shí)度進(jìn)而提高了混凝土的抗碳化的能力,故建議對(duì)耐久性有較高的要求場(chǎng)合采取普通混凝土的配合比思路配置再生混凝土,從而可以提高其抗碳化能力?! ?.2活性混合料的單摻加對(duì)抗碳化性能的影響  本試驗(yàn)以再生骨料替代率為30%的再生混凝土為基準(zhǔn),對(duì)粉煤灰和硅灰的摻加對(duì)再生混凝土抗碳化性能的影響進(jìn)行了研究,由圖3、4可知與基準(zhǔn)混凝土相比加入粉煤灰和硅灰均對(duì)再生混凝土的抗碳化能力有一定消弱,隨著粉煤灰摻量由10%~30%,7d碳化深度變化不大,但是隨著碳化時(shí)間加長(zhǎng),碳化深度增大的幅度愈加明顯,粉煤灰摻量

7、在10%、20%、30%條件下碳化深度分別增加了13.86%、75.45%、131.43%,但是粉煤灰摻量不超過(guò)10%的再生混凝土仍然具有較好的抗碳化能力。硅灰加入變化趨勢(shì)與加入粉煤灰相同,但是前期碳化深度稍小,硅灰摻量在5%、10%、15%條件下碳化深度分別增加了5.9%、14.5%、31.3%.粉煤灰和硅灰加入造成再生混凝土抗碳化能力和降低的主要原因是粉煤灰和硅灰中的Al2O3和SiO2等活性成分與水泥熟料水化生成的Ca(OH)2產(chǎn)生二次水化反應(yīng)生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣[3][4],消耗大量Ca(OH)2,使得再生混凝土中堿性儲(chǔ)備的減少超過(guò)了再生骨料吸水而

8、增加的再生混凝土內(nèi)部密實(shí)

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