[發(fā)明專利]一種再生骨料混凝土的配合比設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410323257.0
• 申請(qǐng)日: 2014-07-08
• 公開（公告）號(hào): CN104261731A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武俊宇;王安嶺;段遵莉;趙玉芳;韋宏健;徐嘉音
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京東方建宇混凝土科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/00
• 分類號(hào): C04B28/00;C04B14/06
• 代理公司: 北京市誠(chéng)輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 朗堅(jiān)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種再生混凝土的配合比設(shè)計(jì)方法，屬于建筑垃圾資源化、建材利廢領(lǐng)域。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾總量的30-40％，經(jīng)過(guò)對(duì)磚混結(jié)構(gòu)、全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)等建筑的施工材料損耗的精略統(tǒng)計(jì)，在每萬(wàn)平方米建筑的施工過(guò)程中，僅建筑廢渣就會(huì)產(chǎn)生500-600t。并且隨著建筑業(yè)的高速發(fā)展，使得水泥和混凝土產(chǎn)量的日趨攀升，造成許多地區(qū)優(yōu)質(zhì)的砂石資源已經(jīng)開始出現(xiàn)難以為繼的問(wèn)題，同時(shí)天然材料的大量開采和使用，也造成水土流失和自然景觀的惡化，嚴(yán)重影響社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，為符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的要求，實(shí)現(xiàn)混凝土產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，在建筑工程中使用再生骨料混凝土勢(shì)在必行。

再生骨料混凝土是將廢棄混凝土經(jīng)過(guò)清洗、破碎、分級(jí)和按一定比例相互配合后得到的再生骨料作為部分或全部骨料配制的混凝土，同時(shí)可添加外加劑和摻合料進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高再生骨料和再生混凝土的強(qiáng)度，使其硬化后具有良好的力學(xué)性能及耐久性能。其中，再生骨料中的低品質(zhì)再生骨料是指由磚混建(構(gòu))筑物廢物中的混凝土、砂漿、石、磚瓦等加工而成的再生骨料，其中磚含量一般不低于20％，由低品質(zhì)再生骨料與傳統(tǒng)的普通混凝土混合形成的再生骨料混凝土為低品質(zhì)再生骨料混凝土。

眾所周知，混凝土的強(qiáng)度取決于水泥石強(qiáng)度、骨料強(qiáng)度和水泥石與骨料的界面粘結(jié)強(qiáng)度。對(duì)普通混凝土而言，在所有影響強(qiáng)度的這些因素中，骨料中的粗骨料與水泥石的界面粘結(jié)強(qiáng)度對(duì)混凝土的強(qiáng)度起決定性作用。此外，由于骨料自身強(qiáng)度一般較高，因此其對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響可以不予考慮，但是當(dāng)骨料本身不夠堅(jiān)硬時(shí)，偶爾也發(fā)生骨料自身的破壞，因此骨料的強(qiáng)度也要予以考慮。尤其對(duì)于配制摻有再生骨料的混凝土，盡管普通骨料有足夠高的強(qiáng)度，但因?yàn)樵偕橇系膿饺?，其破壞形態(tài)與再生骨料和水泥石的界面過(guò)渡區(qū)以及再生骨料自身強(qiáng)度有密不可分的聯(lián)系。

實(shí)際上，再生骨料用于混凝土制備再生骨料混凝土?xí)r，因再生骨料表面多孔的特性，導(dǎo)致再生骨料具有較高的吸水率，雖然再生骨料吸水后，再生骨料與水泥石的界面區(qū)水化產(chǎn)物有充分水化的條件，但由于較大的充水空間，導(dǎo)致水化產(chǎn)物在界面區(qū)不密實(shí)，且較為寬厚，這些因素的存在影響了再生骨料混凝土的強(qiáng)度，由于再生骨料內(nèi)部存在微裂縫及初始損傷，也可引起再生混凝土強(qiáng)度的下降。關(guān)于再生骨料高吸水的特征及自身缺陷對(duì)強(qiáng)度的影響行為，目前難從微觀結(jié)構(gòu)上描述清楚。因此，在配制再生骨料混凝土?xí)r，尤其是在利用低品質(zhì)再生骨料制備再生骨料混凝土?xí)r，合理的實(shí)行配合比設(shè)計(jì)對(duì)其性能具有重要的影響。

現(xiàn)有技術(shù)中，采用再生骨料配制再生骨料混凝土?xí)r，配合設(shè)計(jì)比一般采用JGJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》，而該標(biāo)準(zhǔn)只是針對(duì)普通骨料的混凝土設(shè)計(jì)，對(duì)于再生骨料，特別是低品質(zhì)再生骨料配制的混凝土，由于再生骨料的特殊性，按照該標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的配合比，在配制強(qiáng)度、用水量、混凝土標(biāo)準(zhǔn)差等，特別是加入了再生微粉，不能設(shè)計(jì)出合適的配合比。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本申請(qǐng)采取的技術(shù)方案為一種再生骨料混凝土配合比的設(shè)計(jì)方法，包括，

(1)設(shè)定需要配制的再生骨料混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，根據(jù)JGJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》中規(guī)定的設(shè)計(jì)方法，計(jì)算該設(shè)計(jì)強(qiáng)度下再生骨料混凝土的水膠比、用水量、膠凝材料用量、砂率，細(xì)骨料用量和粗骨料用量；

(2)初步確定再生粗骨料的摻加比例

根據(jù)再生粗骨料與普通粗骨料混合后的壓碎指標(biāo)確定再生粗骨料的摻加比例，其中所述混合后的粗骨料的壓碎指標(biāo)為破碎率＜30％；

(3)初步確定再生細(xì)骨料的摻加比例

將普通細(xì)骨料和再生細(xì)骨料混合，得到混合細(xì)骨料，根據(jù)混合細(xì)骨料與普通細(xì)骨料的28d膠砂抗壓強(qiáng)度比δ確定混合細(xì)骨料中再生細(xì)骨料的摻加比例，其中，所述28d膠砂抗壓強(qiáng)度比δ應(yīng)大于0.60，若測(cè)得δ＞1時(shí)，取δ＝1，28d膠砂抗壓強(qiáng)度比δ計(jì)算方法如式(1)所示：

δ=ff0---(1)]]>

其中，f為混合細(xì)骨料的28d膠砂抗壓強(qiáng)度，MPa；

f₀為普通細(xì)骨料的28d膠砂基準(zhǔn)強(qiáng)度，MPa；