砂漿黏附率、砂漿黏附強(qiáng)度對再生骨料混凝土性能的影響

鄭捷

（上海市退（離）休高級專家協(xié)會土木建筑專業(yè)委員會，上海 200041）

0 前言

隨著全國各地對環(huán)境整治力度的加強(qiáng)，非法采挖、盲目開采得到了有效遏制，砂石原材料供應(yīng)呈現(xiàn)緊張局面。人們重又將目光聚焦到了再生骨料，期待再生骨料的使用能夠降低對自然資材的依賴。

根據(jù)目前國內(nèi)外對再生骨料品質(zhì)的劃分大致可分為3 種類型，即高品質(zhì)、中品質(zhì)和低品質(zhì)。高品質(zhì)的再生骨料必須經(jīng)過高級處理，而通過一般破碎分級處理而產(chǎn)生的中品質(zhì)及低品質(zhì)再生骨料由于周圍黏附著一層薄弱的砂漿，與天然骨料相比具有密度低，吸水率大的特點(diǎn)，正是這些特點(diǎn)造成了再生骨料使用中的瓶頸。高品質(zhì)再生骨料的生產(chǎn)需要投入更多的設(shè)備工藝以及消耗更多的能源，處理過程中又將產(chǎn)生大量的微粉，從利用效率和經(jīng)濟(jì)效率來考量確實(shí)較難做出選擇。因此利用好中品質(zhì)和低品質(zhì)的再生骨料，克服其存在的密度低、吸水率大的通病，使再生骨料得以“再生”是值得研究的課題。

1 砂漿黏附率對再生骨料性能的影響

再生骨料的表干密度、絕干密度及吸水率是最基本的物理性能。從以往的相關(guān)研究中可知砂漿黏附率與絕干密度、吸水率存在一定的相關(guān)性[1]。圖 1 和圖 2 分別說明了它們之間的關(guān)系。

圖1 和圖 2 顯示隨著砂漿黏附率的增加，再生粗骨料的絕干密度下降而吸水率增大。因此要確保再生粗骨料的質(zhì)量應(yīng)選擇砂漿黏附率低，絕干密度接近天然骨料的品種，或者根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工部位的不同選擇合適的再生粗骨料。

砂漿黏附率的測定[2]是在 5mm 以上并在絕干狀態(tài)下的再生粗骨料中取 1kg 試料，在 10% 鹽酸溶液中浸漬，將砂漿部分溶解后取出烘干至絕干狀態(tài)，通過下式計(jì)算。

圖1 絕干密度與砂漿黏附率的關(guān)系

圖2 吸水率與砂漿黏附率的關(guān)系

式中：

M——砂漿黏附率，%；

W1——處理前絕干狀態(tài)下的試料質(zhì)量，g；

W2——處理后在絕干狀態(tài)下的試料質(zhì)量，g。

相關(guān)試驗(yàn)顯示對于原混凝土塊抗壓強(qiáng)度在17～26MPa 而言，經(jīng)破碎分級處理后砂漿黏附率達(dá)61% 左右，但經(jīng)過第二道磨碎處理后，砂漿黏附率降至37%～38% 左右，顯然，砂漿黏附率大小確與生產(chǎn)工藝設(shè)備有關(guān)。這是由于在第二道處理裝置中的再生粗骨料經(jīng)相互摩擦，剝離了部分黏附砂漿，從而降低了砂漿黏附率。

2 砂漿黏附強(qiáng)度對再生骨料混凝土的影響

相對而言制造容易、能耗小、加工處理過程中形成的廢物量少的中、低品質(zhì)的再生粗骨料在經(jīng)濟(jì)上具有一定的優(yōu)勢。為此了解掌握再生粗骨料的原始混凝土品質(zhì)以及黏附砂漿的強(qiáng)度對再生骨料混凝土的影響是很有必要的。

神代泰道等[1]試驗(yàn)研究了從 60%、50%、40% 不同水灰比的原混凝土中制造的再生粗骨料其砂漿黏附強(qiáng)度對再生骨料混凝土性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：

（1）當(dāng)設(shè)計(jì)的再生骨料混凝土取抗壓強(qiáng)度較高的配合比（W/C 為 45% 和 35%）條件下，砂漿黏附強(qiáng)度高的再生粗骨料所配制的再生骨料混凝土強(qiáng)度也高，而設(shè)計(jì)水灰比在 55% 和 60% 條件下，砂漿黏附強(qiáng)度對再生骨料混凝土強(qiáng)度的影響極小。

（2）砂漿黏附強(qiáng)度對再生骨料混凝土的靜彈性模量有影響，與原始骨料配制的混凝土相比僅達(dá)84%～95% 左右，隨著砂漿黏附強(qiáng)度的提高再生骨料混凝土的靜彈性模量也相應(yīng)增加。

（3）在劈拉強(qiáng)度方面，隨著砂漿黏附強(qiáng)度的提高再生骨料混凝土的劈拉強(qiáng)度也相應(yīng)提高，而當(dāng)采用較低的砂漿黏附強(qiáng)度時，再生骨料混凝土的劈拉強(qiáng)度也相應(yīng)降低。

（4）與原始骨料配制的混凝土相比，再生骨料混凝土的干燥收縮有 10%～30% 的增大。

上述結(jié)果說明砂漿黏附強(qiáng)度對再生骨料混凝土的各項(xiàng)性能有顯著的影響，有必要通過深入研究從中探尋定量性的規(guī)律，同時對砂漿黏附率、砂漿黏附強(qiáng)度等如何進(jìn)行試驗(yàn)、檢測、評定等顯得尤為重要。

3 結(jié)語

由再生骨料表面存在有薄弱砂漿層而引伸出來的砂漿黏附率、砂漿黏附強(qiáng)度以及它們對再生骨料混凝土性能的影響，說明目前我們對再生骨料的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。下一步是否可圍繞再生骨料的諸多性能指標(biāo)是如何影響再生骨料混凝土的各項(xiàng)性能，再生骨料混凝土與原始混凝土組成材料及強(qiáng)度等質(zhì)量指標(biāo)存在何種關(guān)系，以及再生骨料的生產(chǎn)工藝、設(shè)備是如何影響再生骨料的品質(zhì)等方面作進(jìn)一步探索研究。另一方面，從解體混凝土結(jié)構(gòu)到分割為混凝土塊直至再生骨料制造、產(chǎn)出、儲存，整個過程都需溯源，這又從管理上提出了更高的要求。相信在大家的共同努力下，再生骨料的應(yīng)用一定會實(shí)現(xiàn)突破性的進(jìn)展，達(dá)到節(jié)約資源、循環(huán)利用的目的。