CN109665733A - 一种建筑垃圾再生骨料混凝土配制方法 - Google Patents

一种建筑垃圾再生骨料混凝土配制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种建筑垃圾再生骨料混凝土配制方法，包括以下步骤：1）将破碎过的建筑垃圾再生骨料筛分成三种不同粒径区间的颗粒；2）测试再生骨料及常规骨料干密度；3）将筛分过的不同粒径区间的建筑垃圾再生骨料进行预湿；4）按照混凝土配合比设计方法配制常规骨料混凝土；5）根据密度及含水率数据用建筑垃圾再生骨料等体积替代常规骨料配制建筑垃圾再生骨料混凝土；6）施工和易性及强度调整。本发明的建筑垃圾再生骨料混凝土配制方法借助骨架‑填充原理最大限度降低建筑垃圾再生骨料配制混凝土时对强度的不利影响，且处理方法简单，便于工厂化生产，有效实现建筑垃圾再生骨料的高附加值应用。

Description

一种建筑垃圾再生骨料混凝土配制方法
技术领域
本发明涉及固废利用及混凝土配合比设计技术领域，尤其涉及一种建筑垃圾再生骨料混凝土配制方法。
背景技术
随着环保形势的逐渐严峻，国家对砂石骨料的管控力度逐渐加大，导致砂石骨料价格大幅上涨，甚至还出现了骨料荒，很多企业因此而关闭。对于混凝土行业而言，在如此严峻的形势下，要想正常生产并获得较好的经营效果，必须寻找常规骨料的替代材料，以保证稳定的原材料供应。
建筑垃圾再生骨料属于固废资源，在当前大拆大建的时代，建筑垃圾的储量惊人，但其具有成分复杂、强度低、吸水率高等特点，常规方法很难将其在混凝土中规模化应用，大部分被用于筑路、制砖等，附加值较低，有必要探索新的利用途径使建筑垃圾获得更好的应用。
骨架-填充原理即在粗细骨料搭配使用时，结构承载力主要由粗骨料提供，较细骨料主要起填充作用，提高结构的密实度。因此，当存在两种强度不同的骨料时，可将强度较低的劣质骨料作为细骨料填充于强度较高的粗骨料所形成的空隙中，从而降低劣质骨料对整体结构强度的负面影响。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提出了一种建筑垃圾再生骨料混凝土配制方法，能够将建筑垃圾再生骨料的缺陷对混凝土强度的不利影响降到最低。
为实现上述目的，本发明提出一种建筑垃圾再生骨料混凝土配制方法，包括以下步骤：
1）将破碎过的建筑垃圾再生骨料筛分成0-5mm、5-10mm、10-20mm三种不同粒径区间的颗粒；
2）测试再生骨料及常规骨料干密度；
3）将筛分过的不同粒径区间的建筑垃圾再生骨料进行预湿，使其处于接近吸水饱和状态，并测试其含水率；
4）按照混凝土配合比设计方法配制常规骨料混凝土；
5）根据密度及含水率数据用建筑垃圾再生骨料等体积替代常规骨料配制建筑垃圾再生骨料混凝土，等体积替代时的优选顺序为：0-5mm>5-10mm>10-20mm，且0-5mm和5-10mm区间骨料可由建筑垃圾再生骨料全部替代，10-20mm区间骨料由建筑垃圾再生骨料少量替代或不替代；
6）施工和易性及强度调整
优选的，在所述第1）步中0-5mm建筑垃圾再生骨料的含土量及含粉量应控制在一定范围之内。
优选的，在所述第3）步中建筑垃圾再生骨料预湿应均匀，表面不应有明显水渍。
优选的，在所述第4）步中常规骨料混凝土配合比设计可按照相关标准进行，也可参照正常生产各强度等级混凝土配合比。
优选的，在所述第5）步中10-20mm颗粒替代量宜控制在一定范围之内，且可以为0，宜少不宜多。
其中：各区间再生骨料质量 =（对应区间骨料质量/常规骨料密度）*再生骨料密度*（1+含水率）。
优选的，在所述第6）步中施工和易性的调整可使用矿物掺合料、细沙和/或功能性外加剂等，强度调整可适当改变胶凝材料掺量、使用一些功能性外加剂等。
有益效果
本发明的技术方案借助骨架-填充原理，将低强度的再生骨料对混凝土强度的负面影响降到最低，实现建筑垃圾再生骨料在混凝土中的规模化应用，而且操作简单，具备良好的经济效益、环境效益及社会效益。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步的详细介绍，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1
1）将破碎过的建筑垃圾再生骨料筛分成0-5mm、5-10mm、10-20mm三种不同粒径区间的颗粒；
2）测试再生骨料及常规骨料干密度，分别为2150kg/m3、2460kg/m3；
3）将筛分过的不同粒径区间的建筑垃圾再生骨料进行预湿，使其处于接近吸水饱和状态，并测试其含水率为5%；
4）按照混凝土配合比设计方法配制C40常规骨料混凝土
其中：水泥300kg/m3、粉煤灰130kg/m3、0-5mm机制砂780kg/m3、5-10mm石子300kg/m3、10-20mm石子700kg/m3、聚羧酸减水剂9.2kg/m3、水172kg/m3，
结果：初始坍落度250mm，2h坍落度损失率4.5%，7d抗压强度34.3MPa，28d抗压强度44.8Mpa；
5）根据密度及含水率数据用建筑垃圾再生骨料等体积替代常规骨料降级配制建筑垃圾再生骨料混凝土，且0-5mm、5-10mm骨料由建筑垃圾再生骨料全部替代，10-20mm骨料由建筑垃圾再生骨料替代20%
计算方法：
各区间再生骨料质量 =（对应区间骨料质量/常规骨料密度）*再生骨料密度*（1+含水率）
替代后：
0-5mm再生细骨料（540/2460）*2150*（1+5%）=4.96kg/m3
5-10mm再生骨料（300/2460）*2150*（1+5%）=2.75kg/m3
10-20mm再生骨料（（700*20%）/2460）*2150*（1+5%）=1.28kg/m3
10-20mm常规骨料700*（1-20%）=560kg/m3
再生骨料替代率（540+300+700*20%）/（540+300+700）*100%=63.6%
结果：初始坍落度245mm，2h坍落度损失5.2%，7d抗压强度26.5MPa，28d抗压强度36.2MPa。
6）施工和易性及强度调整
施工和易性调整：加入120kg/m3细沙替换部分机制砂，提高混凝土抗离析性能
强度调整：增加水泥用量至320kg/m3，7d抗压强度31.2MPa，28d抗压强度42.8MPa。
实施例2
与实施例1不同的是，本次实施例中仅0-5mm和5-10mm部分用再生骨料替代，10-20mm区间骨料仍采用传统骨料。
替代后：
0-5mm再生细骨料（540/2460）*2150*（1+5%）=496kg/m3
5-10mm再生骨料（300/2460）*2150*（1+5%）=275kg/m3
10-20mm常规骨料700kg/m3
再生骨料替代率（540+300）/（540+300+700）*100%=54.5%
结果：初始坍落度252mm，2h坍落度损失4.3%，7d抗压强度31.5MPa，28d抗压强度42.7MPa。
6）施工和易性及强度调整
施工和易性调整：加入120kg/m3细沙替换部分机制砂，提高混凝土抗离析性能。
实施例1和2的实验结果说明骨架-填充原理在再生骨料混凝土配制过程中效果明显，为降低再生骨料对混凝土强度的不利影响，应尽量选择小粒径区间的骨料进行替代，大颗粒骨料可在一定范围内适当替代。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种建筑垃圾再生骨料混凝土配制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将破碎过的建筑垃圾再生骨料筛分成0-5mm、5-10mm、10-20mm三种不同粒径区间的颗粒；
2）测试再生骨料及常规骨料干密度；
3）将筛分过的不同粒径区间的建筑垃圾再生骨料进行预湿，使其处于接近吸水饱和状态，并测试其含水率；
4）按照混凝土配合比设计方法配制常规骨料混凝土；
5）根据密度及含水率数据用建筑垃圾再生骨料等体积替代常规骨料配制建筑垃圾再生骨料混凝土，等体积替代时的优选顺序为：0-5mm>5-10mm>10-20mm，且0-5mm和5-10mm区间骨料可由建筑垃圾再生骨料全部替代，10-20mm区间骨料由建筑垃圾再生骨料少量替代或不替代；
6）施工和易性及强度调整。
2.根据权利要求1所述一种建筑垃圾再生骨料混凝土配制方法，其特征在于：所述第1）步中0-5mm建筑垃圾再生骨料的含土量及含粉量控制其范围。
3.根据权利要求1所述一种建筑垃圾再生骨料混凝土配制方法，其特征在于：在所述第3）步中建筑垃圾再生骨料预湿应均匀，表面不应有明显水渍。
4.根据权利要求1所述一种建筑垃圾再生骨料混凝土配制方法，其特征在于：在所述第4）步中常规骨料混凝土配合比设计按照标准进行或参照正常生产各强度等级混凝土配合比。
5.根据权利要求1所述一种建筑垃圾再生骨料混凝土配制方法，其特征在于：在所述第5）步中10-20mm颗粒替代量控制其比例范围，宜少不宜多；
其中：各区间再生骨料质量=（对应区间骨料质量/常规骨料密度）*再生骨料密度*（1+含水率）。
6.根据权利要求1所述一种建筑垃圾再生骨料混凝土配制方法，其特征在于：在所述第6）步中施工和易性的调整可使用矿物掺合料、细沙和/或功能性外加剂；强度调整可改变胶凝材料掺量或使用功能性外加剂。
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