一种混合再生骨料混凝土的制备方法及混合再生骨料混凝土

技术领域

本申请涉及混凝土技术领域，特别涉及一种混合再生骨料混凝土的制备方法及混合再生骨料混凝土。

背景技术

在工程建设中利用混合再生骨料混凝土，可大量消耗作为垃圾抛弃的旧混凝土，变废为宝，节约大量的天然骨料和天然砂资源，具有节能减排、绿色环保的重要功能。

目前，再生骨料混凝土具有强度较低、孔隙率高、透水性强、耐久性较低等不良性质，通常只能作为强度等级较低的建筑用混凝土。

发明内容

本申请的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种混合再生骨料混凝土的制备方法，利用不均匀颗粒相互填充的特性，以不均匀系数和级配系数为基准，确定具有堆积密度大、空隙率小的混合再生骨料的不均匀系数和级配系数的合理范围，以及相应的填充细颗粒料，可制备高强度等级的混合再生骨料混凝土，代替高性能混凝土结构的浇筑材料，并大大拓宽再生骨料混凝土的应用范围。

本申请还提出一种使用上述混合再生骨料混凝土的制备方法制备而成的混合再生骨料混凝土。

根据本申请第一方面实施例的混合再生骨料混凝土的制备方法，包括：通过水泥、混合再生骨料、混合砂料、粉煤灰和外加剂制备而成；

所述混合再生骨料包括再生骨料和原生骨料并混合而成，所述再生骨料占所述混合再生骨料的质量比例α满足：

其中，G

所述再生骨料的粒径范围10～30mm，所述原生骨料的粒径范围10～35mm，配置而成的所述混合再生骨料的不均匀系数C

其中，d

所述混合砂料包括再生细颗粒和天然砂并混合而成，所述再生细颗粒占所述混合砂料的总质量百分比为β满足：0.4≤β≤0.6；

通过所述混合砂料制备成砂浆，以所述混合再生骨料的粒径配置为基础，测出所述混合再生骨料堆积体积的空隙率n

其中，砂浆体积率表示单位体积混合骨料的砂浆体积；水胶比表示水/(水泥+粉煤灰)的数值。

根据本申请的第一方面实施例的混合再生骨料混凝土的制备方法，至少具有如下有益效果：本发明通过对再生骨料占混合再生骨料的质量比例、混合再生骨料的不均匀系数、级配系数以及空隙率进行针对性的限定，从而确定具有堆积密度大、空隙率小的混合再生骨料的不均匀系数和级配系数的合理范围，以及相应的填充混合砂料，从而制备高强度等级的混合再生骨料混凝土，代替高性能混凝土结构的浇筑材料，并大大拓宽再生骨料混凝土的应用范围。

根据本申请的第一方面实施例所述的混合再生骨料混凝土的制备方法，所述再生骨料由C20以上的废弃混凝土块或从中分离出来的再生骨料制成。

根据本申请的第一方面实施例所述的混合再生骨料混凝土的制备方法，所述再生骨料经工艺包括机械破碎过筛、水洗选出。

根据本申请的第一方面实施例所述的混合再生骨料混凝土的制备方法，所述原生骨料为天然碎石骨料。

根据本申请的第一方面实施例所述的混合再生骨料混凝土的制备方法，所述再生细颗粒的粒径为0.5～2mm。

根据本申请的第一方面实施例所述的混合再生骨料混凝土的制备方法，所述再生细颗粒为制备再生骨料时经机械破碎时筛出并经水洗的颗粒料。

根据本申请的第一方面实施例所述的混合再生骨料混凝土的制备方法，所述外加剂为缓凝型聚羧酸高性能减水剂。

根据本申请的第一方面实施例所述的混合再生骨料混凝土的制备方法，所述天然砂采用天然中砂。

根据本申请的第一方面实施例所述的混合再生骨料混凝土的制备方法，所述水泥采用PO42.5R水泥。

根据本申请第二方面实施例的混合再生骨料混凝土，包括：使用如本申请的第一方面实施例所述的混合再生骨料混凝土的制备方法制备而成。

不难理解，本申请第二方面实施例中的混合再生骨料混凝土，具有如前所述第一方面实施例中的混合再生骨料混凝土的制备方法的技术效果，因而不再赘述。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请进一步地说明；

图1为本申请实施例的部分试样示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是至少两个，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以在结合技术方案的具体内容后，合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

可以理解的是，混合再生骨料混凝土由水泥、混合再生骨料、砂和再生细骨料、粉煤灰、外加剂等原材料制备而成，混合再生骨料由再生骨料和天然骨料均匀混合而成。其中再生骨料为废弃混凝土块或从中分离出来的再生骨料等材料，再生细骨料则为制备再生骨料机械破碎时筛出的细颗粒料。

参照图1，本申请第一方面实施例的混合再生骨料混凝土的制备方法，包括：通过水泥、混合再生骨料、混合砂料、粉煤灰和外加剂制备而成；

混合再生骨料包括再生骨料和原生骨料并混合而成，再生骨料占混合再生骨料的质量比例α满足：

其中，G

再生骨料的粒径范围10～30mm，原生骨料的粒径范围10～35mm，配置而成的混合再生骨料的不均匀系数C

其中，d

混合砂料包括再生细颗粒和天然砂并混合而成，再生细颗粒占混合砂料的总质量百分比为β满足：0.4≤β≤0.6；

通过混合砂料制备成砂浆，以混合再生骨料的粒径配置为基础，测出混合再生骨料堆积体积的空隙率n

其中，砂浆体积率表示单位体积混合骨料的砂浆体积；水胶比表示水/(水泥+粉煤灰)的数值。

参照图1，本申请第一方面实施例的混合再生骨料混凝土的制备方法：通过对再生骨料占混合再生骨料的质量比例、混合再生骨料的不均匀系数、级配系数以及空隙率进行针对性的限定，从而确定具有堆积密度大、空隙率小的混合再生骨料的不均匀系数和级配系数的合理范围，以及相应的填充混合砂料，从而制备高强度等级的混合再生骨料混凝土，代替高性能混凝土结构的浇筑材料，并大大拓宽再生骨料混凝土的应用范围。

在本申请的一些实施例中，再生骨料由C20以上的废弃混凝土块或从中分离出来的再生骨料制成。优选的，再生骨料经工艺包括机械破碎过筛、水洗选出。进一步的，再生细颗粒的粒径为0.5～2mm，再生细颗粒为制备再生骨料时经机械破碎时筛出并经水洗的颗粒料。

可以理解的是，通过将再生骨料的原材料限定C20以上的废弃混凝土块，能够保证制备而成的混合再生骨料混凝土的强度基本达到设计强度等级要求，其中废弃混凝土块通过机械破碎后，利用特定的筛孔即可控制粒径的过筛，以满足制备条件。

在本申请的一些实施例中，原生骨料为天然碎石骨料，具体可为新鲜天然碎石骨料。进一步的，外加剂为缓凝型聚羧酸高性能减水剂，还可以采用其他能够实现近似功能的其他减水剂，水泥采用PO42.5R水泥，还可以采用其他能够实现近似功能的其他水泥。

在本申请的一些实施例中，天然砂采用天然中砂，混合砂料由天然中砂和再生细骨料混合而成，等量代替制备混合再生骨料混凝土试样所需的天然砂，抗压强度实验达到设计强度等级要求。

参照图1，本申请的实验结果及实施案例如下：

需要说明的是，通过限定不均匀系数和级配系数处于合适的数值区间，以保证混合骨料具有优良的堆积密度，改善再生混凝土固有的孔隙率高、透水性强、强度低等不良特性。

表1给出了不同级配骨料颗粒堆积密度的测试结果。从表1中的数值可见，混合骨料的级配系数C

表1不同级配骨料颗粒堆积密度的测试结果

注释：表中的比例是指，各粒径分布范围内的骨料质量与混合骨料质量之比。

需要说明的是，根据国家规范《建设用卵石、碎石》(GB/T 14685-2011)和《混凝土结构工程施工规范》(GB50666-2011)规定，制备强度等级C40～C60的混凝土，骨料压碎指标值≤10％。基于此规定，附录表2对应给出了混合再生骨料混凝立方体试样材料配合比，对此，表2的混合再生骨料混凝立方体试样材料配合比中的细骨料(混合砂料)由天然中砂和再生细骨料按质量分别占50％混合而成，等量代替制备混合再生骨料混凝土试样所需的天然砂，抗压强度实验达到设计强度等级要求。

其中按公式计算得到的再生骨料质量比例α(限制值)约为1.5，由于α>1.0，因而再生骨料质量比例α(取代率)可在0～100％范围内选择。表3给出了与表2对应的混合再生骨料混凝立方体试样抗压强度(28d)试验结果，从表3数值可见，混合再生骨料混凝土(A0为非混合再生骨料混凝土试样)的强度基本达到设计强度等级要求。

表2混合再生骨料混凝立方体试样材料配合比

注释：1.碎石(骨料)按变质岩或深成火成岩考虑，按规范《混凝土结构工程施工规范》

(GB50666-2011)压碎指标值取10％；

2.再生骨料取代率为：再生骨料质量/骨料总质量；

3.在同等压碎指标值条件下，再生骨料的强度约为天然粗骨料强度的约85％；

4.按公式计算得到的再生骨料的质量比例α(限制值)约为1.5，由于α>1.0，因而再生骨料质量比例α(取代率)可在0～100％范围内选择；

5.细骨料(混合砂料)由天然中砂和再生细骨料的质量分别占50％混合而成；

6.水胶比按“水/(水泥+粉煤灰)”计算；

7.外加剂为缓凝型聚羧酸高性能减水剂。

表3混合再生骨料混凝土立方体抗压强度(28d)试验结果

注释：1.试样尺寸为100mm×100mm×100mm；

2.平均值按0.95的尺寸换算系数(折算)计算。

需要说明的是，附录表4和表5列出了实施案例1～4的混合再生骨料混凝土主要原材料配比。

表4实施案例1和2混合再生骨料混凝土主要原材料配比

表5实施案例3和4混合再生骨料混凝土主要原材料配比

参照图1，本申请第二方面实施例的混合再生骨料混凝土，包括使用如本申请第一方面实施例的混合再生骨料混凝土的制备方法制备而成，适于代替高性能混凝土结构的浇筑材料，并大大拓宽再生骨料混凝土的应用范围。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。