CN108229005A - 一种强度等级c50以上的再生混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种强度等级c50以上的再生混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明的一种强度等级C50以上的再生混凝土及其制备方法，属于建筑工程中的再生混凝土技术领域。针对现有的再生骨料混凝土普遍强度较低、流动性差、坍落度损失大，限制了再生骨料混凝土的工程应用的问题。该方法在普通混凝土配合比设计方法的鲍罗米公式中，引入再生骨料水胶比影响系数GP和外加剂增量系数A，通过实验确定再生骨料水胶比影响系数GP和外加剂增量系数A，可以有效确定再生骨料强度等级C50以上的再生混凝土的配合比，弥补了原有配合比设计规范在再生骨料高强混凝土配合比设计方面的不足。本发明针对性强、操作性强，具有明显的社会效益和经济效益。

Description

一种强度等级C50以上的再生混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑工程中的再生混凝土技术领域，特别涉及一种强度等级C50以上的再生混凝土及其制备方法。
背景技术
将再生骨料用于生产混凝土是建筑垃圾资源化利用的主要途径。再生骨料不同于天然骨料，其强吸水性、低基体强度、表面微粉附着、表面砂浆附着等特有性质都会严重影响再生骨料混凝土的强度和流动性等关键性能。目前生产的再生骨料混凝土普遍强度较低、流动性差、坍落度损失大，限制了再生骨料混凝土的工程应用。《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)难以适用于再生骨料混凝土的配合比设计。
发明内容
针对现有的再生骨料混凝土普遍强度较低、流动性差、坍落度损失大，限制了再生骨料混凝土的工程应用的问题。本发明的目的是提供一种强度等级C50以上的再生混凝土及其制备方法，在普通混凝土配合比设计方法的鲍罗米公式中，引入再生骨料水胶比影响系数GP和外加剂增量系数A，通过实验确定再生骨料水胶比影响系数GP和外加剂增量系数A，可以有效确定再生骨料强度等级C50以上的再生混凝土的配合比，弥补了原有配合比设计规范在再生骨料高强混凝土配合比设计方面的不足。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种强度等级C50以上的再生混凝土的制备方法，该方法的步骤如下：
步骤一、确定再生骨料强度等级C50以上的再生混凝土的配制强度fcu，选取采用天然骨料配制的高强混凝土配合比作为基准配合比；
步骤二、确定再生骨料水胶比影响系数GP，GP＝WP1/B-WP2/B，其中，WP1/B和WP2/B分别为在28天标准强度相当条件下，两种不同取代率P下天然骨料混凝土与再生骨料混凝土的水胶比；
步骤三、确定再生骨料强度等级C50以上的再生混凝土水胶比W/B，其中fcu为再生混凝土配制强度，αa为xx，αb为xx，fb为xx，GP为再生骨料水胶比影响系数；
步骤四、确定再生骨料混凝土外加剂增量系数A；
步骤五、根据所述再生骨料水胶比影响系数GP和外加剂增量系数A确定再生骨料强度等级C50以上的再生混凝土配合比。
进一步地，所述步骤四包括：
第一步：依据国标《水泥胶砂流动度测定方法》(GB/T2419-2005)，配制剔除粗骨料之后配合比与原天然骨料混凝土配合比一致的砂浆，测定原始砂浆流动度。
第二步：计算确定再生骨料取代天然骨料后水泥砂浆的净水胶比C，
净水胶比为天然骨料混凝土用水量扣除再生骨料饱和吸水量后对应的水胶比；
第三步：在净水胶比条件下，进行砂浆流动度实验，调整外加剂掺量使得流动度与原始砂浆流动度相当，以此确定减水剂掺量β’；
第四步：由以上步骤可计算得到外加剂增量系数A：
公式中β为原天然骨料混凝土配比中减水剂掺量。
进一步地，所述再生粗骨料为符合《混凝土用再生粗骨料》(GB/T25177-2010)Ⅰ类再生粗骨料指标的粗骨料。
本发明还提供了一种强度等级C50以上的再生混凝土，包括水泥、水、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、黄砂、再生粗骨料、天然粗骨料以及高效减水剂按照一定的比例配合而成。
进一步地，所述强度等级C50以上的再生混凝土是由水泥、水、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、黄砂、再生粗骨料、天然粗骨料以及高效减水剂组成，其配合比(kg/m3)为：
本发明的有益效果在于：
1.本发明的强度等级C50以上的再生混凝土的制备方法，无需通过复杂的运算，就可以较为准确地对再生骨料混凝土配合比做出优化设计，经调整后的再生骨料混凝土能较好的满足强度和流动性的双重要求。外加剂增量系数A反映了再生骨料吸水率对外加剂掺量的影响。再生骨料水胶比影响系数GP主要反映了再生骨料的强吸水特性对再生骨料混凝土强度的影响，同时也综合考虑了再生骨料表面特性、压碎指标、表面附着微粉量对再生骨料混凝土强度的影响。。
2.本发明保证强度等级C50以上的再生混凝土性能应用的稳定性。
3.本发明针对性强、操作性强，具有明显的社会效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明确定再生骨料水胶比影响系数GP与取代率P的关系图。
具体实施方式
本发明的一种强度等级C50以上的再生混凝土的制备方法，其具体操作步骤如下：
一种强度等级C50以上的再生混凝土的制备方法，该方法的步骤如下：
步骤一、确定再生骨料强度等级C50以上的再生混凝土的配制强度fcu，选取采用天然骨料配制的高强混凝土配合比作为基准配合比；本实施例中涉及的再生粗骨料均为符合《混凝土用再生粗骨料》(GB/T25177-2010)Ⅰ类再生粗骨料指标的粗骨料。
步骤二、根据图1确定再生骨料水胶比影响系数GP，GP＝WP1/B-WP2/B，其中，WP1/B和WP2/B分别为在28天标准强度相当条件下，两种不同取代率P下天然骨料混凝土与再生骨料混凝土的水胶比。
步骤三、由于搅拌站再生骨料的供应存在不确定性，因此，其掺量也经常会发生变化。确定再生骨料强度等级C50以上的再生混凝土水胶比W/B，其中fcu为再生混凝土配制强度，根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)
αa、αb为回归系数，按前述规程第5.1.2条的规定取值，fb为凝胶材料28d抗压强度(MPa)，可实测，且试验方法按现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB/T17671执行，也可按前述规程第5.1.3条确定，GP为再生骨料水胶比影响系数。公式中，除GP以外的其他参数参照《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)。
步骤四、确定再生骨料混凝土外加剂增量系数A，
具体为：第一步依据国标《水泥胶砂流动度测定方法》(GB/T2419-2005)，配制剔除粗骨料之后配合比与原天然骨料混凝土配合比一致的砂浆，测定原始砂浆流动度；第二步第一步：依据国标《水泥胶砂流动度测定方法》(GB/T2419-2005)，配制剔除粗骨料之后配合比与原天然骨料混凝土配合比一致的砂浆，测定原始砂浆流动度；
第二步：计算确定再生骨料取代天然骨料后水泥砂浆的净水胶比C；
净水胶比为天然骨料混凝土用水量扣除再生骨料饱和吸水量后对应的水胶比；
第三步：在净水胶比条件下，进行砂浆流动度实验，调整外加剂掺量使得流动度与原始砂浆流动度相当，以此确定减水剂掺量β’。
第四步：由以上步骤可计算得到外加剂增量系数A：
公式中β为原天然骨料混凝土配比中减水剂掺量；
步骤五、根据所述再生骨料水胶比影响系数GP和外加剂增量系数A确定再生骨料强度等级C50以上的再生混凝土配合比。以取代率P为横坐标，再生骨料水胶比影响系数GP为纵坐标绘制折线图，如图1所示。
本发明中选用PⅡ52.5水泥。
根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T50080-2002)，测试再生骨料混凝土的工作性能和力学性能。
实施例1：
一种强度等级C50以上的再生混凝土，包括水泥、水、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、黄砂、再生粗骨料、天然粗骨料以及高效减水剂，其配合比(kg/m3)为：
测得再生骨料混凝土的工作性能和力学性能如下：坍落度为150mm；
1h后坍落度为85mm；28d抗压强度为51.3MPa。
实施例2：与实施例1不同的是：水为142kg，高效减水剂为6kg，再生粗骨料为191kg，天然粗骨料为763kg。其它步骤与参数与实施例1相同。测得再生骨料混凝土的工作性能和力学性能如下：坍落度为155mm；1h后坍落度为92mm；28d抗压强度为53.7MPa。
对照组：与实施例1不同的是：水为150kg，高效减水剂为5.1kg。测得再生骨料混凝土的工作性能和力学性能如下：坍落度为110mm；1h后坍落度为65mm；28d抗压强度为42.5MPa。
综上所述，本发明提出了一种新型的C50以上等级再生骨料混凝土的配合比设计方法。通过该方法，可以准确的调节再生骨料混凝土的外加剂掺量和水胶比等关键参数，可以得到强度较高、流动性较佳的再生骨料混凝土。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求范围。

Claims (5)

1.一种强度等级C50以上的再生混凝土的制备方法，其特征在于：该方法的步骤如下：
步骤一、确定再生骨料强度等级C50以上的再生混凝土的配制强度fcu，选取采用天然骨料配制的高强混凝土配合比作为基准配合比；
步骤二、确定再生骨料水胶比影响系数GP，GP＝WP1/B-WP2/B，其中，WP1/B和WP2/B分别为在28天标准强度相当条件下，两种不同取代率P下天然骨料混凝土与再生骨料混凝土的水胶比；
步骤三、确定再生骨料强度等级C50以上的再生混凝土水胶比W/B，其中fcu为再生混凝土配制强度，αa、αb为回归系数xx，fb为凝胶材料28d胶砂抗压强度，GP为再生骨料水胶比影响系数；
步骤四、确定再生骨料混凝土外加剂增量系数A；
步骤五、根据所述再生骨料水胶比影响系数GP和外加剂增量系数A确定再生骨料强度等级C50以上的再生混凝土配合比。
2.根据权利要求1所述的强度等级C50以上的再生混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤四包括：
第一步：配制剔除粗骨料之后配合比与原天然骨料混凝土配合比一致的砂浆，测定原始砂浆流动度；
第二步：计算确定再生骨料取代天然骨料后水泥砂浆的净水胶比C，
净水胶比为天然骨料混凝土用水量扣除再生骨料饱和吸水量后对应的水胶比；
第三步：在净水胶比条件下，进行砂浆流动度实验，调整外加剂掺量使得流动度与原始砂浆流动度相当，以此确定减水剂掺量β’；
第四步：由以上步骤计算得到外加剂增量系数A：
公式中β为原天然骨料混凝土配比中减水剂掺量。
3.根据权利要求1所述的一种强度等级C50以上的再生混凝土的制备方法，其特征在于：所述再生粗骨料为符合《混凝土用再生粗骨料》(GB/T25177-2010)Ⅰ类再生粗骨料指标的粗骨料。
4.一种强度等级C50以上的再生混凝土，其特征在于：包括水泥、水、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、黄砂、再生粗骨料、天然粗骨料以及高效减水剂按照一定的比例配合而成。
5.根据权利要求4所述的强度等级C50以上的再生混凝土，其特征在于：所述强度等级C50以上的再生混凝土是由水泥、水、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、黄砂、再生粗骨料、天然粗骨料以及高效减水剂组成，其配合比(kg/m3)为：
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