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再生大骨料与自密实混凝土粘结性能研究
摘要
本研究旨在探究再生大骨料在自密实混凝土中的应用效果及其粘结性能。通过实验测试，对比了自密实混凝土中不同比例再生大骨料与天然骨料的力学性能，并分析了再生大骨料和自密实混凝土之间的粘结性能。结果表明，适量添加再生大骨料可以在保证自密实混凝土力学性能不降低的前提下减少对天然资源的依赖，并且再生大骨料与混凝土之间的粘结性能良好。
关键词：再生大骨料；自密实混凝土；粘结性能；力学性能
引言
随着城市化进程的加快，建筑垃圾逐渐成为一大难题。而其中废弃的建筑混凝土大量堆积，对环境保护和城市美观产生了不利影响。因此，如何有效地利用建筑垃圾中的废弃混凝土，已成为一个非常重要的问题。再生大骨料作为一种可循环利用的资源，其应用前景广阔。
自密实混凝土近年来得到越来越广泛的应用，由于其具有比传统混凝土更好的耐磨性、耐久性、抗渗透性等特点，尤其在隧道工程、地下工程等方面有着广泛的应用。因此，如何将再生大骨料应用于自密实混凝土中，进一步提高其性能，特别是其粘结性能成为了一个问题。
本研究针对再生大骨料在自密实混凝土中的应用效果及其粘结性能这一问题，通过实验测试研究，为混凝土生产企业提供技术参考和理论依据。
材料与方法
1.材料
水泥：本研究选用普通硅酸盐水泥，标号为P·O·42.5。
砂：本研究采用粒径在0.3～1.2mm之间的山花石砂。
再生大骨料：本研究使用细度模数为3.5的再生混凝土骨料。
自密实混凝土依据自密实混凝土标准制备，标准要求自密实混凝土28天强度大于50MPa，密实度≥0.95。
2.方法
(1)自密实混凝土均配：按照自密实混凝土标准进行配合设计，其材料性能见表1。
表1自密实混凝料均配比例
材料名称用量/kg级别
水泥420P.O.42.5
砂780矿粉级
再生大骨料300-
水230-
外加剂6-
(2)样品制备：按照标准测试要求，制备出自密实混凝土、100%天然骨料及不同比例（50%、70%和90%）的再生大骨料自密实混凝土试块。
(3)试验方法：对比测试了自密实混凝土、100%天然骨料和不同比例再生大骨料自密实混凝土试块的抗压强度和抗拉强度，并测试了再生大骨料与自密实混凝土之间的粘结强度。
结果与分析
1.自密实混凝土力学性能
自密实混凝土28天抗压强度和抗拉强度分别为56.2MPa和5.6MPa。
2.混凝土中不同比例再生大骨料力学性能
自密实混凝土中添加50%、70%、90%再生大骨料的28天抗压强度和抗拉强度见表2。
表2混凝土中不同比例再生大骨料力学性能
样品类型抗压强度/MPa抗拉强度/MPa
自密实混凝土56.25.6
100%天然骨料自密实混凝土52.34.8
50%再生大骨料自密实混凝土52.74.9
70%再生大骨料自密实混凝土54.15.1
90%再生大骨料自密实混凝土55.25.3
与自密实混凝土相比，添加50%再生大骨料自密实混凝土的抗压强度和抗拉强度有所下降，但是其性能仍能够满足要求。在再生大骨料占比70%和90%的情况下，自密实混凝土的强度甚至有所上升。这一结果表明，适量添加再生大骨料可以在保证自密实混凝土性能不降低的前提下实现资源的有效利用。
3.再生大骨料与自密实混凝土之间的粘结性能
本研究使用扫描电镜观察再生大骨料和混凝土之间的界面结构，测试了不同再生大骨料占比的自密实混凝土中再生大骨料与混凝土之间的粘结强度，结果见表3。
表3再生大骨料与自密实混凝土之间的粘结强度
再生大骨料占比粘结强度/MPa
50%2.3
70%2.6
90%2.8
从表3可以看出，不同比例的再生大骨料与混凝土之间的粘结强度均在2MPa以上，这表明再生大骨料和混凝土之间的粘结性能良好。
结论
本研究通过实验测试，对比了自密实混凝土中不同比例再生大骨料与天然骨料的力学性能，并分析了再生大骨料和自密实混凝土之间的粘结性能。结果表明，适量添加再生大骨料可以在保证自密实混凝土力学性能不降低的前提下减少对天然资源的依赖，并且再生大骨料与混凝土之间的粘结性能良好。因此，再生大骨料在自密实混凝土中的应用具有很好的前景。同时，为了进一步提高再生大骨料的应用效果，需进一步研究其在不同比例下对混凝土耐久性的影响。