CN107746196A - 高性能混凝土用骨料和高性能混凝土 - Google Patents

高性能混凝土用骨料和高性能混凝土 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高性能混凝土用骨料。所述骨料由建筑废弃物再生粗骨料和天然骨料组成；其中：所述建筑废弃物由废旧混凝土、废砂浆和/或砖瓦碎块组成；所述建筑废弃物再生粗骨料占骨料总质量的20‑30％；所述建筑废弃物再生粗骨料由颗粒粒径为10‑20mm的建筑废弃物再生骨料和颗粒粒径为5‑10mm的建筑废弃物再生骨料按质量比0.8‑1.2：1混合组成。还公开了一种高性能混凝土。本发明通过利用建筑废弃物再生骨料制备高性能混凝土，实现建筑废弃物减量化和资源化利用，制成的新拌再生混凝土性能稳定、质量可靠、耐久性好，而且制备技术工艺简单，实用性高，不需要改变原搅拌技术装备，经济适用。

Description

高性能混凝土用骨料和高性能混凝土
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高性能混凝土用骨料和高性能混凝土。
背景技术
随着我国新型城镇化建设的不断推进，“三旧”改造、市政道路等城市更新项目越来越多，折除旧建筑亦随之增多。拆除旧建筑会产生大量的建筑废弃物，建筑废弃物主要由废旧混凝土块、废砂浆、砖瓦碎块、渣土、碎玻璃、碎瓷砖、废塑料、废金属料等组成，其中建筑废弃物中废旧混凝土、废砂浆和砖瓦碎块的含量占到60％左右，总量巨大。但目前我国的建筑废弃物绝大部分都没有被利用，而是将其运往郊外或乡村，采用露天堆放或填埋的方式处理，占用大量耕地，污染土壤、地下水和大气等；在清运过程中造成的垃圾遗撒、粉尘和灰砂飞扬等问题，严重影响市容和环境卫生。目前建筑废弃物的处理方式无法满足城市可持续发展需要，建筑废弃物的减量化、资源化利用势在必行。
因此，研究将建筑废弃物中的废旧混凝土、废砂浆和砖瓦碎块等分拣后再进行破碎、筛分、除杂等工序，加工成一定粒径的再生粗细骨料，用来部分或全部取代天然砂石，制备再生混凝土，能够有效的消耗大量建筑废弃物，改善市容和环境卫生，减少对环境的污染；同时，再生骨料的资源化利用，可以减少混凝土行业对天然砂石的需求量，有效保护生态环境。总之，建筑废弃物再生骨料资源化制备再生混凝土，具有重要的资源与环保价值。
发明内容
本发明的第一个目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种高性能混凝土用骨料。
本发明的第二个目的在于提供一种采用了上述骨料的高性能混凝土。
为达到第一个目的，本发明采用如下技术方案：
高性能混凝土用骨料，所述骨料由建筑废弃物再生粗骨料和天然骨料组成；其中：所述建筑废弃物由废旧混凝土、废砂浆和/或砖瓦碎块组成；所述建筑废弃物再生粗骨料占骨料总质量的20-30％；所述建筑废弃物再生粗骨料由颗粒粒径为10-20mm的建筑废弃物再生骨料和颗粒粒径为5-10mm的建筑废弃物再生骨料按质量比0.8-1.2：1混合组成。
作为优选，所述建筑物废弃物再生粗骨料的表观密度为2292kg/m3，压碎指标为13.4％，吸水率为6.5％，含泥量为0.31％，泥块含量为0.09％，针片状含量为5.83％。
作为优选，所述天然骨料为石头。
作为优选，所述石头的表观密度为2640kg/m3，压碎指标为5.6％，吸水率为0.5％，含泥量为0.13％，泥块含量为0.05％，针片状含量为5.05％；或所述石头的表观密度2684kg/m3，压碎指标为4.9％，吸水率为0.5％，含泥量为0.08％，泥块含量为0.05％，针片状含量为4.63％。
为达到本发明的第二个目的，本发明采用如下技术方案：
高性能混凝土，所述高性能混凝土包含如上所述的高強高性能混凝土用骨料，并在搅拌制做过程中加入附加水，所述附加水的添加量为建筑废弃物再生粗骨料质量的6％。
进一步，本发明还包含有水泥、粉煤灰、河砂、配合比水和减水剂。
作为一种选择，所述混凝土以每立方米计，由水泥280公斤、粉煤灰70公斤、河砂640公斤、高性能混凝土用骨料1040公斤、配合比水175公斤、附加水12.48公斤和7公斤减水剂混合搅拌而成。
作为另一种选择，所述混凝土以每立方米计，由水泥400公斤、粉煤灰100公斤、河砂690公斤、高性能混凝土用骨料1010公斤、配合比水150公斤、附加水12.12公斤和10公斤减水剂混合搅拌而成。
进一步，所述水泥为普通硅酸盐水泥。
进一步，所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，其表观密度为2.31g/cm3，45μm筛的筛余为6.85％，需水量比为93％；所述河砂为中砂，其细度模数为2.8，表观密度为2630kg/m3，含泥量为0.55％，泥块含量为0，吸水率为9.5％，氯离子含量为0.008％；所述减水剂为FS-Ⅲ型缓凝高效减水剂或HPC-R型聚羧酸高性能减水剂。
本发明通过利用建筑废弃物再生骨料制备高性能混凝土，实现建筑废弃物减量化和资源化利用，制成的新拌再生混凝土性能稳定、质量可靠、耐久性好，而且制备技术工艺简单，实用性高，不需要改变原搅拌技术装备，经济适用。
具体实施方式
本发明所述的高性能混凝土用骨料，系由建筑废弃物再生粗骨料和天然骨料组成。其中：所述建筑废弃物是经分拣、破碎、筛分和除杂等工序处理过的废旧混凝土、废砂浆和/或砖瓦碎块。所述的建筑废弃物再生粗骨料占骨料总质量的20％；所述建筑废弃物再生粗骨料由颗粒粒径为10-20mm的建筑废弃物再生骨料和颗粒粒径为5-10mm的建筑废弃物再生骨料按质量比1：1混合组成。本实施例所述的建筑物废弃物再生粗骨料的表观密度为2292kg/m3，压碎指标为13.4％，吸水率为6.5％，含泥量为0.31％，泥块含量为0.09％，针片状含量为5.83％。应用实施例一：
利用高性能混凝土用骨料制备C30高性能混凝土。
1、混凝土组成材料：
1)水泥：华润42.5R型普通硅酸盐水泥，其主要指标如下表所示。
水泥主要指标
2)粉煤灰：Ⅱ级粉煤灰，表观密度为2.31g/cm3，45μm筛的筛余为6.85％，需水量比为93％，化学成分如下表所示。
粉煤灰化学成分
3)河砂：细度模数为2.8，中砂，表观密度2630kg/m3，含泥量0.55％，泥块含量为0，吸水率9.5％，氯离子含量0.008％。
4)石头：表观密度2640kg/m3，压碎指标5.6％，吸水率0.5％，含泥量0.13％，泥块含量0.05％，针片状含量5.05％。
5)建筑废弃物再生粗骨料：将颗粒粒径为10-20mm和颗粒粒径为5-10mm再生骨料按质量比1:1进行混合使用。表观密度2292kg/m3，压碎指标13.4％，吸水率6.5％，含泥量0.31％，泥块含量0.09％，针片状含量5.83％。
6)减水剂：FS-Ⅲ型缓凝高效减水剂，密度为1.155g/cm3，固体含量为27.6％，氯离子含量为0.08％，减水率为14.7％。
7)水：自来水。
2、混凝土配合比：
建筑废弃物再生粗骨料按照20％取代天然粗骨料，并与纯天然骨料制成的基准混凝土进行比较，基准混凝土对比例为编号A1，再生骨料混凝土实施例为编号A2；附加水的掺入量按建筑废弃物再生粗骨料质量的6％进行计算，直接在搅拌过程中加入附加水；水胶比为0.50，减水剂的掺量为胶凝材料的2％。配合比如下表所示。
再生粗骨料混凝土配合比(单位：kg/m3)
3、制备工艺与性能测试
按照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T50080)对再生粗骨料混凝土的坍落度、扩展度和表观密度进行测试；按《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081)中的方法测试再生粗骨料混凝土的力学性能；按《混凝土及其制品耐磨性试验方法》(GB16925)对再生粗骨料混凝土进行磨损量指标测试；按NEL法测试再生粗骨料混凝土抗氯离子渗透性能；抗硫酸盐腐蚀性能用混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度损失率表征。
再生粗骨料混凝土性能
利用建筑废弃物再生骨料制备而成的混凝土，其工作性能、力学性能和耐久性能指标都非常接近基准混凝土性能指标，可满足工程应用要求。
应用实施例二：
利用高性能混凝土用骨料制备C60高强高性能混凝土。
1、混凝土组成材料：
1)水泥：华润42.5R型普通硅酸盐水泥，其主要指标如下表所示。
水泥主要指标
2)粉煤灰：Ⅱ级粉煤灰，表观密度为2.31g/cm3，45μm筛的筛余为6.85％，需水量比为93％，化学成分如下表所示。
粉煤灰化学成分
3)河砂：细度模数为2.8，中砂，表观密度2630kg/m3，含泥量0.55％，泥块含量为0，吸水率9.5％，氯离子含量0.008％。
4)石头：表观密度2684kg/m3，压碎指标4.9％，吸水率0.5％，含泥量0.08％，泥块含量0.05％，针片状含量4.63％。
5)建筑废弃物再生粗骨料：将颗粒粒径为10-20mm和颗粒粒径为5-10mm再生骨料按质量比1:1进行混合使用。表观密度2292kg/m3，压碎指标13.4％，吸水率6.5％，含泥量0.31％，泥块含量0.09％，针片状含量5.83％。
6)减水剂：HPC-R型聚羧酸高性能减水剂，减水率为31％。
7)水：自来水。
2、混凝土配合比
建筑废弃物再生粗骨料按照20％取代天然粗骨料，并与纯天然骨料制成的基准混凝土进行比较，基准混凝土对比例为编号B1，再生骨料混凝土实施例为编号B2；附加水的掺入量按建筑废弃物再生粗骨料质量的6％进行计算，直接在搅拌过程中加入附加水；水胶比为0.30，减水剂的掺量为胶凝材料的2％。配合比如下表所示。
再生粗骨料混凝土配合比(单位：kg/m3)
3、制备工艺与性能测试
按照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T50080)对再生粗骨料混凝土的坍落度、扩展度和表观密度进行测试；按《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081)中的方法测试再生粗骨料混凝土的力学性能；按《混凝土及其制品耐磨性试验方法》(GB16925)对再生粗骨料混凝土进行磨损量指标测试；按NEL法测试再生粗骨料混凝土抗氯离子渗透性能；抗硫酸盐腐蚀性能用混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度损失率表征。
再生粗骨料混凝土性能
利用建筑废弃物再生骨料制备而成的高强高性能混凝土，其工作性能优于基准混凝土，且力学性能和耐久性能指标均非常接近基准混凝土性能指标，可等同基准混凝土在工程中推广应用。

Claims (10)

1.高性能混凝土用骨料，其特征在于，所述骨料由建筑废弃物再生粗骨料和天然骨料组成；其中：所述建筑废弃物由废旧混凝土、废砂浆和/或砖瓦碎块组成；所述建筑废弃物再生粗骨料占骨料总质量的20-30％；所述建筑废弃物再生粗骨料由颗粒粒径为10-20mm的建筑废弃物再生骨料和颗粒粒径为5-10mm的建筑废弃物再生骨料按质量比0.8-1.2：1混合组成。
2.根据权利要求1所述的高性能混凝土用骨料，其特征在于，所述建筑物废弃物再生粗骨料的表观密度为2292kg/m3，压碎指标为13.4％，吸水率为6.5％，含泥量为0.31％，泥块含量为0.09％，针片状含量为5.83％。
3.根据权利要求1所述的高性能混凝土用骨料，其特征在于，所述天然骨料为石头。
4.根据权利要求3所述的高性能混凝土用骨料，其特征在于，所述石头的表观密度为2640kg/m3，压碎指标为5.6％，吸水率为0.5％，含泥量为0.13％，泥块含量为0.05％，针片状含量为5.05％；或所述石头的表观密度2684kg/m3，压碎指标为4.9％，吸水率为0.5％，含泥量为0.08％，泥块含量为0.05％，针片状含量为4.63％。
5.高性能混凝土，其特征在于，所述高性能混凝土包含有如权利要求1至4任一所述的高強高性能混凝土用骨料，并在搅拌制做过程中加入附加水，所述附加水的添加量为建筑废弃物再生粗骨料质量的6％。
6.根据权利要求5所述的高強高性能混凝土，其特征在于，还包含有水泥、粉煤灰、河砂、配合比水和减水剂。
7.根据权利要求6所述的高性能混凝土，其特征在于，所述混凝土以每立方米计，由水泥280公斤、粉煤灰70公斤、河砂640公斤、高性能混凝土用骨料1040公斤、配合比水175公斤、附加水12.48公斤和7公斤减水剂混合搅拌而成。
8.根据权利要求6所述的高性能混凝土，其特征在于，所述混凝土以每立方米计，由水泥400公斤、粉煤灰100公斤、河砂690公斤、高性能混凝土用骨料1010公斤、配合比水150公斤、附加水12.12公斤和10公斤减水剂混合搅拌而成。
9.根据权利要求6至8任一所述的高性能混凝土，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥。
10.根据权利要求6至8任一所述的高性能混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，其表观密度为2.31g/cm3，45μm筛的筛余为6.85％，需水量比为93％；所述河砂为中砂，其细度模数为2.8，表观密度为2630kg/m3，含泥量为0.55％，泥块含量为0，吸水率为9.5％，氯离子含量为0.008％；所述减水剂为FS-Ⅲ型缓凝高效减水剂或HPC-R型聚羧酸高性能减水剂。
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