[发明专利]一种高性能再生混凝土配合比设计

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土技术领域，具体是一种高性能再生混凝土配合比设计。

背景技术

由于再生混凝土的耐久性能、变形性能等性能低于普通混凝土，使得再生混凝土结构性能较普通混凝土结构有不同程度的降低，这成了再生混凝土在结构工程中应用的最大障碍。组合结构能使刚才(或钢纤维等增强材料)和混凝土两种不同性质的材料扬长避短，各自发挥其特长，具有一系列有点。如果将再生混凝土应用于组合结构中，可以使结构具有组合结构的优点，弥补再生混凝土的不足。因而，这将为再生混凝土应用于结构工程提供广阔的前景，实现对废弃混凝土的最有效的利用，但还有很多工作需要进一步展开。

利用工业废渣加工成的矿物掺合料部分取代水泥用于生产再生产混凝土，可以减轻工业废渣，如粉煤灰、矿渣和钢渣等的占用土地及环境污染问题，减少水泥用量及水泥生产过程中的能源、资源消耗和污染气体排放量，还可以提高再生混凝土的耐久性能。通过加入碳纤维、钢纤维、玻璃纤维、聚酯纤维等掺合料改善再生混凝土的质量和性能。因而，充分利用工业废渣和掺合料生产高性能再生混凝土，是混凝土行业可持续发展中的重要方向。随着高性能再生混凝土技术的发展，再生混凝土的各项性能可得到大幅度改善，可研制C60以上的高性能再生混凝土。

“高性能再生混凝土”既是一个新的概念，也是一项高技术产物，是当今世界混凝土技术的一个重要发展方向。包括世界上发达国家和国内的一些科研单位，目前也仅是处于一些探索性的工作上。再生混凝土近年来虽然一直是一个研究热点，但由于受技术难度和经济性的限制，目前也仅限于理论研究和试验室阶段，还未有大规模高强度高性能再生混凝土应用于实际工程中。事实上，大多数研究者和工程技术人员，特别是在国内，目前仍主要局限在再生骨料和再生混凝土的基本性能研究以及高强度再生混凝土的尝试，缺乏对应用理论和工程技术的投入。显而易见，这种现状难以在大规模工程应用和商品化混凝土水平上实现根本性的突破。

鉴于未来混凝土的高强高性能化的发展趋势，本人认为再生混凝土未来应该走高性能化路线，这样才能在与天然骨料混凝土的激烈竞争中占一席之地，才能实现其巨大的经济效益、社会效益和环境效益。

一般来说，再生混凝土的高性能化需要加入一定量的矿物掺合料和化学外加剂。加入一定比例的无机矿物磨细粉料，如粉煤灰、硅灰、矿渣粉、沸石粉等掺合料，这在普通混凝土中已得到较普遍的应用。试验和工程实践表明，这些掺合料同样也使用于再生混凝土，其中应用最多的是粉煤灰。再生混凝土中加入粉煤灰，可以显著改善混凝土拌和物的和易性，减少水泥用量，提高混凝土的强度并改善其耐久性能，收到很好的技术经济效果。

鉴于未来混凝土的高强高性能化的发展趋势，本人认为再生混凝土未来应该走高性能化路线，这样才能在与天然骨料混凝土的激烈竞争中占一席之地，才能实现其巨大的经济效益、社会效益和环境效益。

一般来说，再生混凝土的高性能化需要加入一定量的矿物掺合料和化学外加剂。加入一定比例的无机矿物磨细粉料，如粉煤灰、硅灰、矿渣粉、沸石粉等掺合料，这在普通混凝土中已得到较普遍的应用。试验和工程实践表明，这些掺合料同样也使用于再生混凝土，其中应用最多的是粉煤灰。再生混凝土中加入粉煤灰，可以显著改善混凝土拌和物的和易性，减少水泥用量，提高混凝土的强度并改善其耐久性能，收到很好的技术经济效果。用于再生混凝土的粉煤灰掺量、设计粉煤灰混凝土配合比的超量系数、取代水泥率、配合比的设计方法等，可参考普通混凝土和轻骨料混凝土的相关规程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能再生混凝土配合比设计，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高性能再生混凝土配合比设计，方法如下：

(1)确定再生混凝土配制强度f′_cu,0：

公式如(I)所述，f′_cu,0＝f′_cu,k+tσ(I)；

(2)确定水泥抗压强度f_ce：

公式如(II)所述，f_ce＝γ_c·f_ce,k(II)；

(3)再生骨料回归系数α′_a，α′_b的取值；

(4)确定计算再生混凝土的水灰比

公式如(III)所述，

(5)再生混凝土附加用水量的计算：