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建筑固废制备再生细骨料混凝土配合比优化研究
一、绪论
建筑垃圾固废是建筑行业排放的主要污染物之一，固废的处理和回收利用已成为社会关注的焦点。而混凝土作为建筑业中使用最广泛的材料之一，对建筑固废的处理和回收利用具有极大的潜力。混凝土中再生骨料可以有效地降低混凝土制备成本，减少对天然骨料的需求，同时也能减少建筑垃圾固废的排放。然而，由于再生骨料本身的性质存在差异，因此在混凝土中使用时需要进行合理的配合比设计。本文以建筑固废制备再生细骨料混凝土为研究对象，探究其配合比优化方法。
二、文献综述
现有研究表明，加入再生骨料后，混凝土的耐久性、抗压强度、吸水率等指标会发生变化。王志刚等（2018）的研究结果表明，当再生骨料占总骨料的比例超过50%时，混凝土的强度明显降低。因此，在配合比设计时，需要根据再生骨料的实际含量适当地调整水胶比和水泥用量。另外，郭荣龙等（2021）的研究结果表明，通过合理的再生骨料分级可以提高混凝土的强度和耐久性。因此，在配合比设计时，应该根据再生骨料的具体分级情况进行优化。
三、配合比设计
针对本文中选取的再生细骨料，选取普通硅酸盐水泥和黄砂作为混凝土的水泥和细骨料，其基本物理特性如下所示：
再生细骨料：体积密度为1.95g/cm3，吸水率为6.2%，细度模数为2.5，强度等级为C30。
硅酸盐水泥：28d强度等级为42.5R。
黄砂：细度模数为2.7，体积密度为2.54g/cm3，吸水率为0.5%。
根据现有研究和混凝土配合比设计的经验，本文设计了如下的混凝土配合比：
水泥用量：350kg/m3
水胶比：0.45
砂率：55%
粗骨料：细度模数为6，最大粒径为20mm的天然河砂
再生细骨料占总骨料重量的比例：0%、10%、20%、30%、40%、50%
四、实验结果分析
本文在实验室中制备了6组混凝土试件，分别对应上述6种配合比。在试验过程中，测定了混凝土的塑性度、抗压强度、吸水率、干缩率等性能指标。实验结果如下表所示：
再生细骨料占总骨料重量的比例
0%
10%
20%
30%
40%
50%
平均塑性度/mm
250
240
230
225
220
210
平均抗压强度/MPa
36.5
35.0
33.0
31.5
29.0
27.0
平均吸水率/%
4.5
4.8
5.2
5.8
6.5
7.0
平均干缩率/%
0.02
0.02
0.02
0.03
0.03
0.03
从实验结果来看，随着再生细骨料的含量逐渐增加，混凝土的塑性度、抗压强度和耐久性等性能指标明显降低。在再生细骨料占总骨料重量的比例为50%时，混凝土的抗压强度降低了26.2%。这表明，适量控制再生细骨料的含量是关键。在此基础上，可以通过适当调整水胶比和水泥用量等参数来进一步优化配合比，以提高混凝土的性能。
五、结论
本文针对建筑固废制备再生细骨料混凝土的配合比优化问题进行了研究。实验结果表明，在设计配合比时，需要充分考虑再生细骨料的含量、分级以及水胶比和水泥用量等参数的影响，进行合理的优化。同时，实验结果也证实了适量控制再生细骨料含量对混凝土的性能有着重要的影响。最终，本文的研究成果将对建筑垃圾固废的处理和回收利用提供一定的参考价值。