[发明专利]再生骨料混凝土配合比确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及再生骨料混凝土配比确定方法。

背景技术

随着我国现代化建设的发展、城市化进程的加快，大规模的新城市建设和旧城改造导致建筑废弃物的日益增多，由此产生的建筑垃圾也给环境造成了巨大的压力。建筑垃圾除了部分用作施工场地平整、低洼地区填埋外，大部分暴露于郊区的垃圾填埋场，占据了宝贵的土地资源，加剧了我国土地资源的紧缺。同时，清运和堆放过程中的遗撒、粉尘灰沙飞扬等问题造成了严重的环境污染。另外，我国资源短缺问题日益严重，优质的天然骨料(如河砂、卵石、碎石等)在有些地区已趋枯竭，许多地区合格的混凝土砂石料供应十分紧张，致使建筑工程的成本增加、质量下降。

再生混凝土是指以破碎加工后的废弃混凝土为骨料的混凝土。再生混凝土不仅从根本上解决了废弃混凝土的处理问题，还能完全或部分取代天然骨料，减少了天然骨料的使用和开采，使得有限的资源得以再生利用，不仅能解决环保和资源问题，也是发展循环经济，开发环境友好型建筑材料、实现建筑资源可持续发展的重要举措之一。具有显著的经济、社会和环境效益。

与天然骨料相比，再生骨料压碎指标高、表观密度低、吸水率大、孔隙多，用普通混凝土配合比设计方法进行再生骨料混凝土配合比设计，配置的再生骨料混凝土的强度低于其设计强度，塌落度与流动性也较差。再生混凝土配合比设计方法多是在普通混凝土配合比的基础上进行修正。其中，对再生混凝土水胶比的计算，多是通过试验数据的简单回归来修正Bolomey公式中的系数α_a和α_b；对于再生混凝土单方用水量的计算，多是在普通混凝土用水量基础上，考虑由于再生骨料吸水率高而需要的附加用水量，计算方法较为繁琐。由于再生骨料吸水饱和需要一定的时间，按照这种方法会增加拌合物的实际用水量，间接影响再生骨料混凝土的水胶比和强度；至今对再生混凝土砂率计算的研究很少。所以，目前并没有完整的再生骨料混凝土配合比确定方法。

因此，发明更加完整的再生骨料混凝土配合比设计方法对于再生骨料混凝土的生产至关重要。

发明内容

本发明的目的是：为解决目前再生混凝土配合比设计中存在的问题，本发明将再生骨料的材料性能和再生骨料取代率作为参数引入再生混凝土水胶比、单方用水量和砂率的确定公式中，可简单、有效的进行各类再生混凝土配合比设计。此方法不仅与普通混凝土配合比设计方法保持一致性，同时设计出的混凝土强度和流动性能均达到设计要求。

为了实现上述任务，本发明采取如下技术解决方案：

根据再生骨料的材料性质，将对水胶比、单方用水量、砂率有影响的相关材料特性以及再生骨料取代率δ_g引入计算中，建立了考虑δ_g影响的各类再生骨料混凝土水胶比确定公式、考虑再生骨料吸水率ω_g和δ_g影响的再生骨料混凝土单方用水量确定公式以及考虑再生骨料空隙率P_RA、δ_g和再生骨料表观密度ρ_RA影响的再生骨料混凝土砂率确定公式；由于再生骨料表观密度较小，混凝土的单方质量受再生骨料取代率δ_g影响较大，需用绝对体积法确定再生骨料混凝土材料用量。

所述的再生骨料为建筑垃圾中废弃的混凝土经破碎、筛分而成。其中，对建筑垃圾的来源无限制，可由各种建筑垃圾回收破碎得到，但再生骨料的各项性能指标须符合GB/T25177-2010《混凝土用再生粗骨料》规范要求。

本发明提供的适用于不同再生骨料取代率的各类再生骨料混凝土配合比确定方法，使配置的再生骨料混凝土的强度和塌落度均能满足设计要求。该方法包括如下步骤：

(1)根据再生骨料的材料性质，将再生骨料取代率δ_g引入与骨料类型、品质相关的系数α_a、α_b的确定公式(1)中，然后根据公式f_cu,0＝α_af_ce(C/W-α_b)确定再生骨料混凝土水胶比；

α_a＝0.53(1-Aδ_g)

                                            (1)

α_b＝0.21(1+Bδ_g)