CN103335911B - 一种测定石灰石质再生骨料表面砂浆含量的方法 - Google Patents

Abstract

一种测定石灰石质再生骨料表面砂浆含量的方法，包括如下步骤：将再生骨料研磨至一定细度后，使其各组分在酸环境中选择性溶解，石灰石组分中的碳酸钙溶解并释放出CO₂，而砂浆中组分基本不被溶解，通过测定释放出的CO₂含量计算出骨料中碳酸钙的含量，扣除碳酸钙含量后即为剩余砂浆的含量。本发明实现了再生骨料表面砂浆的定量分析，对研究再生骨料的性能及其所配置的再生混凝土性能具有重要的实际意义。

Description

一种测定石灰石质再生骨料表面砂浆含量的方法

一、技术领域

本发明涉及一种建筑废弃物再生产品品质的分析方法，特别是一种测定再生骨料表面附着砂浆含量的方法。

二、背景技术

对废弃混凝土块进行破碎、清洗与分级处理后，将不同大小的颗粒按一定的比例、级配混合即形成再生混凝土骨料，简称再生骨料。再生骨料一般主要由几种颗粒组成：大部分表面包裹着水泥砂浆的颗粒，部分完全由水泥砂浆组成的颗粒及少量完全无砂浆附着的原始颗粒，与天然骨料相比，砂浆组分导致再生骨料具有更高的吸水率、粗糙的表面状态、较大的孔隙率及较低的强度等一系列不利性能。若将再生骨料应用于混凝土的制备，由于其含有较多软弱颗粒，导致其骨架作用及阻挡裂缝的作用有所降低，从而影响混凝土的力学性能及耐久性能等。因此，对再生粗骨料表面的砂浆含量进行定量分析，在评价骨料的各项基本性能及分析再生骨料混凝土的性能方面具有非常重要的实际意义。

目前对于非石灰石质再生粗骨料的砂浆含量（表面附着砂浆相对于再生骨料质量的比例），可以采用酸液溶解法进行测定，而对于石灰石质再生骨料的砂浆含量测定方法，目前还没有较详细的方法进行描述。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种测定石灰石质再生骨料表面砂浆含量的方法，它能够通过酸溶液分解天然石灰石质岩石，并产生气体，据此计算其含量，进而利用反推法计算得到砂浆的含量。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：一种测定石灰石质再生骨料表面砂浆含量的方法，测定思路是将再生骨料看做由碳酸盐与砂浆两个组分构成，借鉴非石灰石质再生粗骨料砂浆含量的方法，将两种组分在某一种溶液中分开，进而可以计算得到砂浆含量。具体步骤如下：

（1）将处理后的再生骨料置于小型行星式球磨机中进行粉磨处理1～2h，使其80μm筛余小于5%；

（2）将粉磨后的粉末于105±5℃进行烘干处理；

（3）采用BL05-1水泥二氧化碳测定仪，参照GB/T12960-2007《水泥组分的定量测定》中水泥中二氧化碳含量的测定中碱石棉吸收重量法，采用碱石棉吸收重量法，利用磷酸对步骤（2）得到的粉末进行加热溶解，控制气体流速为50～100mL/min，使粉末充分反应产生CO₂，经过离子反应方程式

${\mathrm{CO}}_3^{2-}+{2H}^{+}\⇒{\mathrm{CO}}_2+H_{2}O$

推导计算出再生骨料中碳酸钙的含量，即D₁；

（4）采用（1）至（3）相同的步骤测定原生骨料中的碳酸钙含量，即D₂；

（5）由于再生骨料是由原生骨料及水泥砂浆组成，原生骨料中除了碳酸钙成分以外，还含有部分杂质，而水泥中也含有少量的碳酸钙组分，因此在由碳酸钙含量推算砂浆含量的公式中必须将水泥中的碳酸钙组分扣除，并对原生石灰石质骨料的碳酸钙含量进行修正。采用步骤（3）测定水泥中碳酸钙含量，并根据原生混凝土的配合比，计算水泥中碳酸钙在混凝土中的比例X₁；

（6）按如下公式计算出再生骨料表面砂浆的含量。

D₀=1-(D₁-X₁)÷D₂

X₁=D₃×D₄

式中，

D₀——再生骨料表面砂浆的质量百分数含量，

D₁——再生骨料中的碳酸钙的质量百分数含量，

D₂——原生骨料中的碳酸钙的质量百分数含量，

D₃——水泥中的碳酸钙的质量百分数含量，

D₄——水泥在原生混凝土中的质量百分数含量，

X₁——水泥中碳酸钙在混凝土中的质量百分数含量。

本发明的优点在于通过简便的分离方法将再生骨料各主要组分分离，经简单的离子反应方程式计算即可得到各组分含量。

四、附图说明

图1为本发明所述测定石灰石质再生骨料表面砂浆含量的方法流程图。

五、具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述。

实施例1

本发明所述测定石灰石质再生骨料表面砂浆含量的方法，按如下步骤进行：收集实验室经强度测试后的150×150×150mm的立方体废弃混凝土试块，强度等级为C40，原生骨料为石灰石碎石。

称取洗净烘干的骨料，装入行星式球磨机的球磨罐中，包括研磨介质在内，体积不超过罐容积的四分之三，4个罐重量应该保持基本一致，以使机器能正常运转。将球磨机定向定时运行约1h，达到粉磨成细粉的目的，把物料倒出，过筛，取小于0.08mm的细粉，装入封口袋，编号保存，以便做下一步试验。根据GB/T12960-2007，使用BL05-1水泥二氧化碳测定仪，采用碱石棉吸收重量法进行骨料中二氧化碳含量的测定，进而推算其中的碳酸钙组分的含量。天然骨料及原生混凝土水泥中碳酸钙含量测定的方法同上述说明，然后计算出原生混凝土水泥中碳酸钙在混凝土中的比例，通过扣除天然骨料及水泥中的碳酸钙的含量，按如下公式计算出再生骨料表面砂浆的含量。

D₀=1-(D₁-X₁)÷D₂

X₁=D₃×D₄

式中，

D₀——再生骨料表面砂浆的质量百分数含量，

D₁——再生骨料中的碳酸钙的质量百分数含量，

D₂——原生骨料中的碳酸钙的质量百分数含量，

D₃——水泥中的碳酸钙的质量百分数含量，

D₄——水泥在原生混凝土中的质量百分数含量，

X₁——水泥中碳酸钙在混凝土中的质量百分数含量。

实施例2

收集实验室经强度测试后的150×150×150mm的立方体废弃混凝土试块，强度等级为C50，原生骨料为石灰石碎石。

试验方法同例1。

实施例3

收集实验室道路现场破碎的废弃混凝土试块，强度等级约为C30，原生骨料为石灰石碎石。

试验方法同例1。

采用本专利发明的方法，测试得到的3种不同再生骨料表面砂浆含量数据列于表1中。

表1各种再生粗骨料表面砂浆含量

Claims (2)

1.一种测定石灰石质再生骨料表面砂浆含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将处理后的再生骨料置于小型行星式球磨机中进行粉磨1～2h，使其80μm筛余小于5％；

(2)将粉磨后的粉末于105±5℃进行烘干处理；

(3)采用BL 05-1水泥二氧化碳测定仪，参照GB/T 12960-2007《水泥组分的定量测定》的水泥中二氧化碳含量的测定中碱石棉吸收重量法，称取0.5000～1.0000g样品，采用磷酸将步骤(2)得到的粉末进行加热溶解，控制气体流速为50～100mL/min，使粉末充分反应产生CO₂，经过化学反应方程式推导计算出再生骨料中碳酸钙的质量百分数含量D₁；

(4)采用步骤(1)至(3)相同的做法测定原生骨料中的碳酸钙的质量百分数含量D₂；

(5)采用步骤(3)相同的做法测定水泥中的碳酸钙的质量百分数含量D₃，并根据原生混凝土的配合比，计算水泥在原生混凝土中的质量百分数含量D₄，计算水泥中碳酸钙含量在再生混凝土中的质量百分数含量X₁；

(6)按如下公式计算出再生骨料表面砂浆的质量百分数含量D₀；

D₀＝1-(D₁-X₁)÷D₂

X₁＝D₃×D₄

式中，

D₀——再生骨料表面砂浆的质量百分数含量，

D₁——再生骨料中的碳酸钙的质量百分数含量，

D₂——原生骨料中的碳酸钙的质量百分数含量，

D₃——水泥中的碳酸钙的质量百分数含量，

D₄——水泥在原生混凝土中的质量百分数含量，

X₁——水泥中碳酸钙在再生混凝土中的质量百分数含量。

2.根据权利要求1所述的测定石灰石质再生骨料表面砂浆含量的方法，其特征在于，所述再生骨料的原生骨料为石灰石质岩石。