時(shí)國(guó)松　李琪

摘 要：用以膨脹珍珠巖替代不同比例的砂子作為再生廢磚混凝土的細(xì)骨料的方法研究膨脹珍珠巖替代砂的比例對(duì)廢磚再生混凝土的基本力學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明隨著膨脹珍珠巖替代砂的比例的逐漸加多，廢磚再生混凝土抗壓性能逐漸減小;抗折性能明顯降低;劈裂抗拉在膨脹珍珠巖含量大于40%后大幅度減小。

關(guān)鍵詞：膨脹珍珠巖;再生混凝土;強(qiáng)度

1、膨脹珍珠巖作為我國(guó)重要的礦產(chǎn)資源，儲(chǔ)存量非常充足，價(jià)格經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，儲(chǔ)存量非常充足，在保溫綠化等領(lǐng)域具有重要價(jià)值.將膨脹珍珠巖作為保溫材料的研究，國(guó)內(nèi)外已有大量學(xué)者研究報(bào)道。隨著城市化的快步推進(jìn)，大量磚混結(jié)構(gòu)房屋需要推翻重建。城中村拆遷，老舊小區(qū)重建使得建筑垃圾大量出現(xiàn)，其中有很大一部分廢磚，因此對(duì)于廢磚再生混凝土的研發(fā)可以使大量建筑垃圾無(wú)處放置的問(wèn)題得到較好的解決，國(guó)內(nèi)外大量報(bào)道已經(jīng)驗(yàn)證了以破碎廢棄磚為粗骨料的再生混凝土應(yīng)用的可行性。目前并未發(fā)現(xiàn)有學(xué)者對(duì)以膨脹珍珠巖代替部分砂的廢磚再生混凝土進(jìn)行研究。本文對(duì)膨脹珍珠巖代替一定比例砂作為細(xì)骨料的廢磚再生混凝土的力學(xué)性能進(jìn)行了深入研究。

2、通過(guò)對(duì)膨脹珍珠巖代替一定比例砂作為細(xì)骨料的廢磚再生混凝土的抗壓性能、抗折性能與劈裂抗拉的研究對(duì)膨脹珍珠巖替代砂的比例對(duì)再生廢磚混凝土的基本力學(xué)性能的影響做了一定的深入探討。

3、眾所周知，膨脹珍珠巖的吸水率大，為了保證本試驗(yàn)研究科學(xué)合理，后期能夠順利進(jìn)行。課題組通過(guò)改變附加水量，廢磚粒徑，廢磚及膨脹珍珠巖是否提前潤(rùn)濕展開(kāi)了大量實(shí)驗(yàn)。在保證水灰比不變的情況下，通過(guò)改變廢磚和膨脹珍珠巖附加水的含量，結(jié)合理論和實(shí)驗(yàn)情況來(lái)確定最佳配合比。

2.1實(shí)驗(yàn)流程：

1、按照配比稱(chēng)取相應(yīng)質(zhì)量的水泥，砂，水，膨脹珍珠巖及附加水。

2、將廢磚塊和附加水加入攪拌機(jī)攪拌兩分鐘，使磚塊均勻吸水。

3、依次加入水泥，砂，膨脹珍珠巖，干攪兩分鐘使材料充分混合。

4、加入水，攪拌兩分鐘，取出，測(cè)量坍落度，裝模，振搗30秒，放入75度恒溫養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)72小時(shí)。

2.2磚的吸水率實(shí)驗(yàn)

為保證水灰比不變，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。應(yīng)考慮磚的吸水，為此課題組進(jìn)行了磚的吸水率實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)步驟：取粒徑20-35之間的廢磚，依次稱(chēng)量放入多個(gè)容器中，加入水分別靜置1min，2min，10min，30min，1h，4h。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析得出，0-2分鐘時(shí)，廢磚的吸水率有著較為明顯的上升。兩分鐘后，磚的吸水質(zhì)量趨于平緩幾乎不變，故實(shí)驗(yàn)組測(cè)出兩分鐘時(shí)磚的吸水質(zhì)量作為附加水，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先將廢磚與附加水放入攪拌機(jī)攪拌兩分鐘，使廢磚吸水趨于飽和，以保證水灰比不變，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

2.3脹珍珠巖廢磚再生混凝土配合比

對(duì)比廢磚再生混凝土配合比，通過(guò)實(shí)驗(yàn)微調(diào)，最終確定混凝土水膠比為0.5。由于廢磚及膨脹珍珠巖吸水，實(shí)驗(yàn)附加一定比例附加水，確保混凝土和易性。按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T50081-2016》制備廢磚再生混凝土試塊并進(jìn)行試驗(yàn)研究。

2.4巖替代率對(duì)再生廢磚混凝土抗壓性能的影響

根據(jù)膨脹珍珠巖替代一定比例砂制備的廢磚再生混凝土100*100*100試件抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出廢磚再生混凝土的抗壓強(qiáng)度與膨脹珍珠巖替代率的關(guān)系曲線(xiàn)如圖2.4.1

廢磚再生混凝土抗壓強(qiáng)度與膨脹珍珠巖替代率的關(guān)系

通過(guò)圖2.4.1可以得出一些規(guī)律

膨脹珍珠巖代替部分砂作為廢磚再生混凝土的細(xì)骨料，混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著膨脹珍珠巖替代砂的比例增多而明顯降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，膨脹珍珠巖替代砂作為廢磚再生混凝土細(xì)骨料，抗壓強(qiáng)度均不超過(guò)普通廢磚再生混凝土的相應(yīng)強(qiáng)度。抗壓強(qiáng)度隨膨脹珍珠巖替代砂的比例增加而降低，當(dāng)取代率為0%、30%、50%、70%時(shí)，抗壓強(qiáng)度分別為25.4、20、16.15、9.5。原因可能因?yàn)槭桥蛎浾渲閹r代替一定比例的砂，使得混凝土中砂的含量降低，而砂的強(qiáng)度比膨脹珍珠巖高，由于膨脹珍珠巖重量減輕，制備時(shí)容易上浮，導(dǎo)致混凝土試塊不均勻，因此使得混凝土強(qiáng)度大幅度降低。從試件的破壞界面看，廢磚的破壞導(dǎo)致混凝土試件的破壞，說(shuō)明已經(jīng)達(dá)到廢磚的破壞強(qiáng)度。

2.5珠巖替代率對(duì)再生廢磚混凝土抗折性能的影響

根據(jù)膨脹珍珠巖替代一定比例砂制備的廢磚再生混凝土100*100*100試件抗折強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制出廢磚再生混凝土的抗折強(qiáng)度與膨脹珍珠巖替代率的關(guān)系曲線(xiàn)如圖2.5.1

廢磚再生混凝土抗折強(qiáng)度與膨脹珍珠巖替代率的關(guān)系

通過(guò)圖2.5.1以得出以下規(guī)律

實(shí)驗(yàn)表明，膨脹珍珠巖替代一定比例的砂作為廢磚再生混凝土細(xì)骨料，抗折強(qiáng)度均不超過(guò)普通廢磚再生混凝土的相應(yīng)強(qiáng)度?？箟簭?qiáng)度隨替代率增加而大幅度下降，當(dāng)取代率為0%、30%、50%、70%時(shí)，抗折強(qiáng)度分別為14.7、12.48、11.22、8.6。膨脹珍珠巖替代一定量的砂作為混凝土細(xì)骨料對(duì)混凝土抗折性能影響較大。分析原因，膨脹珍珠巖保水性與砂相比較差，且膨脹珍珠巖的表面圓滑程度不如砂，混凝土試件制作時(shí)，由于膨脹珍珠巖較輕，攪拌不充分，容易上浮，導(dǎo)致骨料與膠凝材料之間粘接不充分，從而使得混凝土抗折強(qiáng)度大幅度下降。

2.6珠巖替代率對(duì)再生廢磚混凝土劈裂抗拉的影響

根據(jù)膨脹珍珠巖替代一定比例的砂作為細(xì)骨料制備的廢磚再生混凝土100*100*100試件劈裂抗拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制出廢磚再生混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度與膨脹珍珠巖替代率的關(guān)系曲線(xiàn)如圖2.6.1

廢磚再生混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度與膨脹珍珠巖替代率的關(guān)系

分析圖2.6.1以得出以下規(guī)律

隨著膨脹珍珠巖替代砂的比例的不斷增加，廢磚再生混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度逐漸降低。當(dāng)膨脹珍珠巖含量較小時(shí)，降低速率比較緩慢。劈裂抗拉強(qiáng)度下降比率不超過(guò)5%。當(dāng)膨脹珍珠巖代替砂子比例的超過(guò)40%時(shí)，混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度降低，降低幅度明顯，這時(shí)膨脹珍珠巖代替一定量砂作為廢磚再生混凝土細(xì)骨料對(duì)廢磚再生混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度影響較大。

3、結(jié)論及展望

1.膨脹珍珠巖廢磚再生混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)中，膨脹珍珠巖廢磚再生混凝土試件破壞形式與普通廢磚再生混凝土試件的破壞形態(tài)基本一致，基本呈現(xiàn)倒錐形。隨著膨脹珍珠巖替代砂的比例逐漸增加。膨脹珍珠巖廢磚再生混凝土抗壓強(qiáng)度不斷下降。

2.膨脹珍珠巖廢磚再生混凝土抗折強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)中，膨脹珍珠巖廢磚再生混凝土試件破壞形式與普通廢磚再生混凝土試塊破壞形式基本一致。膨脹珍珠巖廢磚再生混凝土隨著膨脹珍珠巖替代砂的比例的不斷增加，其抗折強(qiáng)度大幅度減小。

3.膨脹珍珠巖廢磚再生混凝土劈裂抗拉實(shí)驗(yàn)中。膨脹珍珠巖廢磚，再生混凝土。是在破壞形式，以混凝土試件破壞形式形態(tài)基本一致，隨著膨脹珍珠巖的增加，廢磚再生混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度逐漸減少，當(dāng)膨脹珍珠巖含量較少時(shí)，降低比例較小。

本文僅針對(duì)珍珠鹽與單一粒徑廢磚之間的結(jié)合進(jìn)行了基本力學(xué)性能試驗(yàn)研究。膨脹珍珠巖與其他粒徑廢磚的結(jié)合的基本力學(xué)性能研究，對(duì)膨脹珍珠巖再生廢磚混凝土有重大意義。

膨脹珍珠巖具有良好的保溫性能，因此還需進(jìn)一步研究混凝土的保溫隔熱效果。

參考文獻(xiàn)

[1]時(shí)國(guó)松，王軼霞，齊彥萌.廢磚再生混凝土應(yīng)用現(xiàn)狀研究和前景展望[J].居業(yè)，2019（10）：1+4.

[2]章亮斌.鐵尾礦—膨脹珍珠巖混凝土的制備與基本性能研究[D].安徽工業(yè)大學(xué)，2018.

[3]呂強(qiáng).膨脹珍珠巖混凝土基本力學(xué)性能的試驗(yàn)研究[D].信陽(yáng)師范學(xué)院，2017.

基金項(xiàng)目：北京交通大學(xué)海濱學(xué)院創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目（201914202032）