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混凝土再生性和再生混凝土组成的探讨

摘要：再生骨料是多相复合体，组成不确定，使用再生骨料必然导致再生混凝土组成和性能的复杂多变。
由于目前设计建造混凝土工程并不考虑其拆除处置，要解决废弃混凝土的再生利用，就要从源头上加以设
计和规划。
关键词：废弃混凝土；再生骨料；组成；再生利用
中图分类号：文献标识码：文章编号：

Discussiononconcreterecyclabilityandthecompositionofrecycledconcrete

Abstract:Recycledaggregateisamultiphasecomplex.Anditscompositionisuncertain.Theuseofrecycled
aggregateswillinevitablyleadtothecompositionandpropertiesofrecycledconcretecomplex.Duetothecurrent
designandconstructionofconcretedoesnotconsidertheremovalofdisposal,tosolvetherecyclingofwaste
concreteitisnecessarytothedesignandplanningtheeaseofrecyclingconcretefromthesource.
Keywords:wasteconcrete；recycledaggregate；composition；recycling

相对于普通混凝土，再生混凝土的强度、弹性模量较低，干缩和徐变较大，抗渗性、抗
冻性、抗碳化能力、收缩、徐变和抗氯离子渗透性等耐久性能也较低。两者性能差距较大，
却仅在组成上略有不同，即再生混凝土用部分再生骨料代替了普通骨料（碎石或卵石）。可
以推测原因是再生混凝土组成的变化，这种变化可以用定量的方法分析。此外，混凝土工程
的设计建造以及技术发展从未考虑过其拆除处置和再生利用，从源头上加以设计和规划是解
决废弃混凝土的再生利用的关键。

1、再生粗骨料对再生混凝土组成的影响

再生粗骨料由废弃混凝土加工而成，废弃混凝土中的石子、砂、水泥石性质不同，粘附
在一起，形成多相复合体。由它代替性质均一的普通骨料作为再生混凝土的粗骨料，会改变
再生混凝土的组成。
1.1水泥石等的表观密度计算
方法一：理论计算［1］
每克水泥水化产物（水泥凝胶+凝胶孔）的总体积：
Vhp=0.68α,（cm3/g干水泥）；(1)
毛细孔体积：
Vc=w/c-0.36α,（cm3/g干水泥）；(2)
未水化水泥所占的体积：
Vu=(1-α)vc,（cm3/g干水泥）；(3)
每克水泥的水化产物总体积：
V=Vhp+Vc+Vu,（cm3/g干水泥）；(4)
（1）-（4）式中，α为水泥的水化程度，w/c为水灰比，vc为水泥的比容（cm3/g），
一般为0.32。现以w/c=0.5,α=0.75,1克水泥为算例，1克水泥的水化产物总体积：
V=（Vhp+Vc+Vu）×1
=［0.68×0.75+(0.5-0.36×0.75)+(1-0.75)×0.32］×1=0.82（cm3）
参加水化反应物质总的质量：
M=水泥质量+水质量=1+0.5=1.5（g）
水化产物（水泥石）的表观密度ρ：
ρ=M/V=1.5÷0.82=1.83(g/cm3)
方法二：直接计算
取混凝土配合比设计实例计算：
某设计等级C25的混凝土，施工要求坍落度30-50mm，不加减水剂。采用的材料数据：
P.O32.5水泥，密度3.1g/cm3；
中砂，表观密度2.65g/cm3,堆积密度1500kg/m3；
碎石，表观密度2.70g/cm3,堆积密度1550kg/m3,dmix=20mm；
用重量法计算，假设混凝土的表观密度为2400kg/m3，砂率β=30%，计算出每m3混凝土
各材料用量：水泥414.9kg，砂537.2kg，碎石1253.3kg，水195kg［2］。
1）由以上数据分析硬化水泥浆体的表观密度
硬化水泥浆体的总质量=414.9+195=609.9kg；
1m3混凝土中各组成部分的体积：
碎石体积=1253.3÷2700=0.464m3;
砂子体积=537.2÷2650=0.203m3;
硬化水泥浆体的体积=1-537.2/2650-1253.3/2700=0.333m3
硬化水泥浆体的表观密度=609.9÷0.333=1832kg/m3。与方法一结果相当。
2）推算砂浆和再生骨料的表观密度
砂浆的表观密度：
组成砂浆各材料的质量=砂质量+水泥质量+水质量
=537.2+414.9+195=1147.1kg；
砂浆体积=混凝土体积-碎石体积=1-0.464=0.5