再生混凝土抗渗性研究巫殷伟

1、王小君小组成员：王小君、谢晓康、巫殷伟小组成员：王小君、谢晓康、巫殷伟 再生混凝土抗渗性再生混凝土抗渗性华南理工大学华南理工大学South China University of Technology汇报人：巫殷伟汇报人：巫殷伟一、一、 研研究背景究背景 四、四、 抗渗性影抗渗性影响响因素因素研研究究五、抗渗性五、抗渗性研研究思考究思考再生混凝土抗渗性研究二、二、 渗透原因分析渗透原因分析三、三、 测试测试方法方法与评与评价指价指标标过度开采资源枯竭废物污染废弃废弃 混凝土混凝土的再生利用的再生利用一、再生混凝土研究背景v再生混凝土定义：将废弃混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配混

2、合，部分或全部替代砂石等天然骨料配制而成的新混凝土。v问题再生骨料强度比天然骨料低再生混凝土孔隙率大，吸水率高再生骨料杂质含量较高，骨料含有大量微裂缝再生骨料堆积密度和表观密度低于天然骨料再生混凝再生混凝土抗渗性土抗渗性能差，影能差，影响混凝土响混凝土耐久性耐久性二、再生混凝土渗透原因分析v再生混凝土渗透机理：压力水经混凝土内的贯穿毛细孔由一个方向向另一个方向移动造成的从微观结构上看,再生混凝土是一种非均质的多孔结构,其体内分布有许多大小不同的微细孔隙。 v再生骨料表面包裹着相当数量的水泥砂浆,表面粗糙棱角较多, 水泥砂浆孔隙率大,吸水率高。v再生混凝土块在解体、破碎过程中由于损伤积累使再生骨

3、料内部存在大量微裂纹,从而导致再生骨料的密度和表观密度比普通骨料低,吸水率高和吸水速率快。v再生混凝土吸水率测定再生混凝土吸水率测定采用边长为100mm的立方体试块, 3块为1组, 28d龄期的试块100干燥箱内进行干燥15h, 冷却至常温后, 称出其干燥状态下的质量为M1将试块在吸水率真空装置中进行抽气,浸泡5h 达到饱和后将试块取出,用拧干的湿布擦掉试块表面的水,称出试块吸水后的质量M2 ,则吸水率a 的计算表达式为:a = (M2 - M1 ) /M1 100%三、再生混凝土抗渗评价指标干质量湿质量计算公式：计算公式： 相对渗透系数（相对渗透系数（cm/h） 平均渗水高度（平均渗水高度（

4、cm） 水压力，以水柱高度表水压力，以水柱高度表 示（示（cm） 恒压试件，恒压试件，h 砼的吸水率，一般为砼的吸水率，一般为0.03 相对渗透系数法反应砼吸相对渗透系数法反应砼吸收的水和渗透的水收的水和渗透的水，通过渗水，通过渗水量及时间计算渗透系数，以一量及时间计算渗透系数，以一组组6个试件个试件的渗透系数的算术平的渗透系数的算术平均值作为渗透系数的试验结果，均值作为渗透系数的试验结果，以各等分点渗水高度的平均值以各等分点渗水高度的平均值作为该试件的渗水高度。作为该试件的渗水高度。22mraDKTHrKmDHTa三、再生混凝土抗渗评价指标试件连同套筒安装与抗渗仪上，将抗渗压力一次加压到0.

5、 6和0. 8M Pa,同时开始记录时间,在此压力下恒压6h,然后卸压,从试膜套筒中取出试件,用压力机将试件劈开,量出平均渗水高度。四、再生混凝土抗渗性影响因素砂率4水灰比再生骨料水泥用量12356矿物掺和料其他因素四、再生混凝土抗渗性影响因素v再生骨料的吸收作用是原生集料吸收作用的2倍，其拌合物的水灰比对硬化后的混凝土的孔隙率大小、数量更是起决定作用,直接影响混凝土的抗渗性。v水灰比过大,则多余水份全在再生混凝土硬化过程中逐渐蒸发出来,使再生混凝土内部形成空隙和毛细管通道,降低再生混凝土的抗渗性。v水灰比过小,使再生混凝土拌合物工作性变差。随着水灰比的增大,再生混凝土的孔隙率增大,相对渗透系

6、数也增大,抗渗性能降低。因此满足施工要求前提下尽可能用较小的水灰比。四、再生混凝土抗渗性影响因素表面粗糙、表面粗糙、棱角过多棱角过多表面包裹水泥表面包裹水泥砂浆砂浆破碎损伤内部破碎损伤内部大量微裂纹大量微裂纹吸水率大，抗渗性能差吸水率大，抗渗性能差v由于再生混凝土砂率比较大,如果水泥用量过小,水泥就难以完全包裹砂子表面,从而会造成再生混凝土不密实,既降低了拌合物的粘结力,又会因砂粒间起阻止作用的水泥厚度过薄,导致抗渗能力降低。v反之,如水泥量过大,导致硬化后收缩性大使抗渗能力下降而且会使再生混凝土的造价增加。随着水泥量的增加,再生混凝土的渗透系数减小,抗渗性增加。四、再生混凝土抗渗性影响因素四

7、、再生混凝土抗渗性影响因素v再生混凝土的砂率也比较高,因为砂子除了要求填粗骨料空隙并包裹粗骨料外,还必须有一定厚度的砂浆保护层,将粗骨料充分隔开,切断当混凝土硬化后内部沿粗骨料表面形成连通的毛细渗水管道提高抗渗性。v但砂率过大会增加增大收缩,反而不利于再生混凝土的抗渗性,砂率一般为35%-45%。四、再生混凝土抗渗性影响因素v矿物掺和料的加入,其微细颗粒的填充作用与二次水化产物使水泥浆体毛细孔隙细化和结构致密化,显著降低再生混凝土中的大孔含量及总孔隙率,改善再生混凝土界面过渡区微结构。v同时,矿物掺和料的加入使再生粗集料于破碎过程中产生的微裂缝也得到一定程度的填充,因此掺矿物掺和料的再生混凝土

8、的抗渗性大幅提高。火山灰火山灰效应效应微集料微集料效应效应微裂缝填充毛细孔和结构致密四、再生混凝土抗渗性影响因素粉煤灰掺量对再生混凝土渗水高度的影响硅粉掺量对再生混凝土渗水高度的影响以粉煤灰替代部分水泥，可一定程度上提高再生混凝土的抗渗性，且当粉煤灰掺量小于25 % 时，随着掺量增大再生混凝土抗渗性提高。硅粉良好的微集料效应和极强的火山灰效应可显著提高再生混凝土的抗渗性，较小的掺入量即可大幅提高再生混凝土的抗渗性。四、再生混凝土抗渗性影响因素v再生骨料在生产的过程中,经过物理破碎过程,由于损伤积累使得再生骨料内部存在大量微细裂纹,降低了骨料对毛细孔的阻隔作用,从而影响其抗渗性。v此外,文献7,

9、8研究表明,由于再生混凝土的界面区域不如普通混凝土牢固,水泥砂浆中的自然孔隙会因界面区域的孔隙裂纹等得到扩展,进而会使再生混凝土的渗透性增加,影响其抗渗性。五、再生混凝土抗渗性研究思考机械活化粗骨料高活性超细矿物质高效减水剂膨胀剂酸液聚合物乳液 加热法性 水玻璃浸泡法 超塑化剂性 抗渗抗渗性性五、再生混凝土抗渗性研究思考砂浆在高温作用下强度降低及砂浆与骨料的界面黏结破坏二者同时作用，加速砂浆的脱落。加热后砂浆与骨料并未完全分离，采用混凝土振动台振动，使骨料间相互摩擦，易于砂浆的剥离。水玻璃硬化时析出的硅酸凝胶堵塞再生骨料的毛细孔，或将再生骨料本身的微细裂纹粘合，从而改善再生骨料孔隙结构同时因水玻璃与原混凝土中水泥的水化产物反应，可生成水硬性硅酸钙胶体而填充再生骨料的孔隙而使骨料的密实度和强度提