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建筑廢料作為再生骨料對混凝土力學性能影響

文檔作者：戴臨風王璐文檔來源：武漢理工大學土木工程與建筑學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年04月07日
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第43卷第9期
2016年9月
建筑論壇
Architectura1 Forum
建筑技術開發(fā)
Building Technology Development
建筑廢料作為再生骨料對混凝土力學性能影響
戴臨風，王璐
(武漢理工大學土木工程與建筑學院，武漢430070)
[摘 要]為提高建筑材料的利用率與改善環(huán)境問題，用建筑廢料作再生混凝土的骨料制備再生混凝土。利用筒壓實驗測定
再生骨料的性能，對由原生骨料、再生骨料、不同再生骨料取代率的混凝土試件進行抗壓強度試驗、動彈性模量測定、靜彈性
模量測定，分析再生骨料重新應用到建筑材料中的可行性。經(jīng)過試驗結果對比分析發(fā)現(xiàn)，實驗中再生骨料無法直接運用到工程
實際中。
[關鍵詞]建筑廢料；基本力學指標；可行性
[中圖分類號]Tu 528．041 [文獻標志碼]A [文章編號]1001—523X (2016)09—0158—02
Efect of Construction W aste as Recycled Aggregate on
M echanical Properties of Concrete
DaiLin-feng．WangLu
[Abstract】In order to improve the utilization of materials and improve the environment，prepared by aggregate recycled concrete
construction waste as recycled concrete．The cylinder pressure test to measure the performance of recycled aggregate，by the native
aggregate，recycled aggregate and recycled aggregate replace rate of concrete compressive strength test，dynamic elastic modulus
measurements，static elastic modulus determination of recycled aggregate is re applied to the feasibility of building materials．Through the
comparative analysis ofthe experimental results，it is found that the recycled aggregate in the experiment can not be directly applied to the
engineering practice．
[Keywords]construction waste；basic mechanical parameters；feasibility
在拆除或建造建筑物時會產(chǎn)生大量建筑垃圾。建筑垃圾
是指建設、鋪設或拆除、修繕過程中所產(chǎn)生的包括砂石、磚瓦、
混凝土塊、廢木料、玻璃、石棉、紙屑、纖維屑、廢塑料、金
屬及其他等在內(nèi)的廢棄物。自2010年開始，我國每年產(chǎn)生建
筑垃圾超過10億t。2012年我國產(chǎn)生建筑垃圾15億t，其中進
行資源化利用的僅為幾千萬t，利用率不到5％。為了改變現(xiàn)況，
最有效的方法是將建筑垃圾通過處理重新投入使用，如將建
筑廢料做再生混凝土的骨料，制成再生混凝土。探究再生混
凝土能否滿足設計的強度要求，利用力學性能的基本衡量指
標如立方體抗壓強度，軸心抗壓強度，彈性模量，動彈性模
量來深入了解再生混凝土性能。建筑廢料重新制成再生混凝
七，不僅可解決建筑垃圾影響城市美觀， 占用土地，污染環(huán)
境以及存在的安全隱患等問題，又可節(jié)省建筑原材料的消耗，
產(chǎn)生經(jīng)濟效益并提高原材料的利用率。
1 試驗設計
1．1 試驗原材料
(1)水泥：武漢市某公司生產(chǎn)的42．5普通硅酸鹽水泥。
(2)粗骨料：為了探究不同建筑廢料制成的再生骨料對
混凝土力學性能的影響，收集了3種不同的建筑廢料，分別是
來自雄楚大道上某工程的路基混凝土，武漢理工大學校結構
實驗室的立方體試件混凝土和校結構實驗室的破壞梁試驗混
凝土。以下簡稱：路基用混凝土(CR)、立方體試件混凝土(CC)、
梁用混凝土(CB)。將其用風鎬打碎作為再生骨料，并按照規(guī)
范進行人工篩分。每種骨料需進行預吸水24h處理。
(3)細骨料：中細砂，細度模數(shù)為2．8。
(4)水：清潔自來水。
1．2 試件制作和配合比
再生混凝土立方體試件制作8組，每組3個，尺寸為
150mrn×150ram~150mm；軸心試件制作8組，每組3個，尺
寸為150mm×150mm~300mm；普通原生混凝土(簡稱CO)
立方體試件制作1組，每組3個， 尺寸為150mm~150mm×
收稿日期：2016-05-26
作者簡介：戴臨風(1995一)，女，湖南常德人，主要研究方向為建
筑結構工程。
· 158 ·
150mm；軸心試件制作1組，每組3個，尺寸為150mm×150mm
× 300ram 。
按JGJ 55—2011《混凝土配合比設計規(guī)程》計算再生混凝
土配合比，本項目基準配合比以設計強度為30MPa的混凝土
做為目標，試件基準配合比見表1。
表1 設計強度為30MPa的混凝土基準配合比
據(jù)已有研究表明，再生骨料配合比計算時需要重點考慮
再生骨料的吸水性的影響，配合比根據(jù)再生骨料種類和再生
骨料的取代率進行了調整。
2 試驗過程與結果分析
2．1 坍落度試驗
坍落度試驗根據(jù)國標GB／T 50080-2002， 《普通混凝土
拌合物性能試驗方法》進行?；炷涟韬衔锏牧鲃有砸蕴?
度(mm)作為指標。試驗前將坍落筒內(nèi)外洗凈，將試驗拌合
物的代表樣分三層裝入筒內(nèi)，每層裝入高度稍大于筒高的1／3，
用搗棒在每一層的橫截面上均勻插搗。
2．2 立方體抗壓強度試驗
2．2．1 儀器與試劑
試驗采用電液伺服萬能試驗機WAW-1000kN。
2．2．2 實驗步驟
試件從養(yǎng)護地點取出后，先將試件表面與上下承壓板面
擦拭干凈。用量尺測出表面尺寸并記錄。將試件放到加壓臺面，
并使試件軸心與下壓板中心對準。降下上壓板至與試件接近
時，在電腦端調整加壓速率為0．02mm／s，開始加壓。
2．2-3 立方體抗壓強度
試件立方體抗壓強度的結果見表2，3。
在現(xiàn)有的再生混凝土技術研究中并沒有衡量再生骨料質
量的方式。為了尋找衡量再生骨料的質量方式，在本次試驗
中引用輕骨料質量衡量方式為簡壓強度。從圖中可看出再生
骨料中CR的抗壓強度最大，CB較小，CC最低， 即CR>
CB>CC；在筒壓強度試驗中，發(fā)現(xiàn)CB的筒壓強度最大，CR
建筑技術開發(fā)
Building Technology Development
建筑論壇
Architectural Forum
第43卷第9期
2016~1z9月
次之，CC最小，即CB>CR>CC；這表明筒壓強度和抗壓強度
的關系并不是一一對應的，衡量輕骨料的質量指標之一的筒
壓強度并不適合再生骨料。
表2 試件立方體抗壓強度 MPa
CR CC CB C0
抗壓強度 30．2 24-3 29．O 33．8
表3 試件立方體抗壓強度 MPa
編號 CB CB CB CB CB CB
(o％ )=CO (20％ ) (40％ ) (60％ ) (80％ ) (100％)
抗壓強度 33．8 32-3 31 4 33．3 29 3 29．0
3 試件破壞特征
含有不同骨料的混凝土試件，具有相似的破壞形式。由
于混凝土試塊承壓面與壓力機墊板之間具有摩擦力，混凝土
的橫向變形受到摩擦力約束，形成“箍套”作用。在“箍套”
作用下，試件與墊板的接觸面局部混凝土處于三向受壓應力
狀態(tài)，試件破壞時形成兩個對頂?shù)慕清F形破壞面。
試件破壞時，裂縫從兩端向中間內(nèi)側延伸。骨料中摻有
20％ 的梁碎塊的混凝土試塊裂縫較窄，數(shù)量也少，且破壞后
的試件較為完整。骨料中含有梁碎塊的比重越大，裂縫越明顯，
數(shù)量也越多，破碎程度越高。試件受壓破壞時聲音也隨著骨
料增多逐漸降低。
(上接第153頁)
技術應用需求。
3．3 門窗節(jié)能技術
作為現(xiàn)代建筑節(jié)能設計的重要一環(huán)， 門窗是重要的組成
部分。門窗節(jié)能技術能夠提高墻體和門窗框接縫處緊密度。
鋁合金材料的節(jié)能門窗、鋁塑復合門窗及玻璃鋼化門窗是現(xiàn)
在建筑工程主要采用的材質。它不僅能夠強化建筑外窗氣密
性，還能在使用過程中確保良好的玻璃露點，保障建筑外窗
能夠達到相關標準。在幕墻和門窗節(jié)能設計中采用真空玻璃，
能夠提高建筑節(jié)能效果。
3．4 屋面保溫
屋面設計主要針對屋面基層、保溫層及屋面熱橋。優(yōu)秀
的屋面保溫設計具備隔熱、保溫、有效防水、吸水性低及容
量低的特點。在建筑施工中，能夠利用粉煤灰、泡沫混凝土
等現(xiàn)場發(fā)泡澆筑，有效提高屋面保溫性能，避免冬季室內(nèi)溫
度流失。
3．5 地熱節(jié)能技術
現(xiàn)代科學技術不斷提高，越來越多的人安裝空調。而空
調的耗電量大，不能達到節(jié)能要求，引入地熱節(jié)能技術能有
效地解決該問題。冬季能靠搜集地面溫度對建筑物進行供熱，
夏季能排除建筑物內(nèi)部多余的熱量。這種循環(huán)能充分利用自
然熱能，有效控制空調使用頻率，達到節(jié)能環(huán)保的效果。
4 環(huán)保技術在建筑施工中的應用
4．1 太陽能技術
太陽能技術是一項節(jié)能、環(huán)保的現(xiàn)代節(jié)能技術，在建筑
施工中太陽能技術的使用有效推動了環(huán)保設施的發(fā)展，同時
太陽能是可再生資源，零污染、操作簡單、安裝便捷特點明顯，
所以在我國建筑行業(yè)中被廣泛推廣。目前建筑施工中主要可
通過太陽能進行供熱和供電，減小建筑施工中能源消耗。目
當試件徹底破壞時，裂縫快速開展，之前存儲在試件內(nèi)
部的能量伴隨著破壞以聲的形式釋放。
4 結束語
(1)再生骨料制成的混凝土成型良好；與水泥砂漿結合
處有明顯界面過渡區(qū)，但總體反應良好，粘接緊密。
(2)試驗中的任何種類再生骨料與普通原生混凝土相比，
立方體抗壓強度，軸心抗壓強度，彈性模量都有明顯的下降，
但對于動彈性模量沒有什么影響。
(3)不同種類再生骨料與其筒壓強度的關系并不明顯，
這表明它并不適合衡量再生骨料的質量，希望在未來能找到
更完善的試驗方法。
(4)再生骨料取代普通骨料做混凝土時，隨著取代率的
增加其立方體抗壓強度，軸心抗壓強度，彈性模量基本呈規(guī)
律的降低，但對于動彈性模量仍然沒有太多影響。
參考文獻
【1]田洪臣，段緒勝，王福忠，等．建筑垃圾的綜合應用[J]．山東農(nóng)業(yè)
大學學報(自然科學版)，2006(37)；109一l12．
【2]肖建莊，再生混凝土【M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008．
[3]南洋，伍凱，陳峰．齡期和替代率對復合粗骨料再生混凝土強度的
影響[J]．建筑技術，2016，47(1)：39_43．
[4】李雯霞，劉聽．再生骨料混凝土力學性能影響因素研究[J]．建筑技
術，2012，01：15-17．
前還有很多建筑施工單位在技術上仍有不足，但太陽能技術
正在不斷被推廣。利用太陽能技術供熱、供電能夠有效節(jié)省
燃料和能源消耗。
4．2 其他環(huán)保技術
除了太陽能節(jié)能技術之外，許多環(huán)保技術正在被提出并
進行廣泛應用，為了有效防止空氣污染、水污染還有噪聲污染，
建筑施工中配備了許多設備。施工單位應該合理安排施工時
間，在周圍居民休息時間內(nèi)應停止施工。建筑施工的廢水應
進行科學處理之后才進行排放，更要避免建筑工程污水直接
排放到下水道造成水體污染。
5 結束語
節(jié)能環(huán)保已成了未來建筑施工中發(fā)展的必然趨勢，因為
它迎合了現(xiàn)在社會節(jié)能環(huán)保意識及國家的倡導號令。建筑除
了滿足了人類消費需求、社會經(jīng)濟發(fā)展需求外還應滿足社會
綠色發(fā)展需求。節(jié)能環(huán)保是針對建筑施工提出的新要求，也
是建筑工程施工要想實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路?？茖W技術
的發(fā)展和進步，將會制造研發(fā)出更多的節(jié)能環(huán)保材料應用到
建筑施工中去，為社會節(jié)約更多的資源之余，也為人類社會
創(chuàng)造更加節(jié)約、健康的生活環(huán)境。
利用節(jié)能環(huán)保進行建筑施工，可節(jié)約建筑成本，減少建
筑能源消耗，減小對人類賴以生存的自然環(huán)境造成破壞，促
進人與自然，人與社會的和諧發(fā)展。
參考文獻
【1]賈立偉．建筑工程施工技術中綠色環(huán)保施工理念的應用[J]．門窗，
2014，(6)．
[2】謝弛．生態(tài)環(huán)保理念在建筑施工技術中的應用分析[J]．中國建材科
技，2014．
[33]李太全權，魏菲 ．綠色施工節(jié)材和材料資源利用技術 [J]．建筑技術，
2O】2，07：594-597．
·159·

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