《高性能及多功能混凝土》课程学习报告（五）
1、 试比较再生骨料与原生骨料的差异，并分析产生差异的原因。 答: 废弃混凝土块经过破碎、清洗与分级后形成的骨料称再生骨料。再生骨料与原生骨料的差异主要体现在再生骨料的堆积密度和表观密度以及吸水率的不同。1：积密度和表观密度经同天然砂石骨料相比, 再生骨料表面包裹着相当数量的水泥砂浆,由于水泥砂浆的孔隙率大,棱角众多，所以再生骨料的表观密度和堆积密度比天然骨料低，再生骨料的表观密度和堆积密度分别为天然骨料的88%～97%和87%～99%,分别在2.31kg/m3～2.62kg/m3 和1.29kg/m3～1.47kg/m3之间。再生骨料表观密度、堆积密度,还与再生骨料母体混凝土的强度等级、配比、使用时间、使用环境及地域等因素有关。再生骨料的密度随着母体混凝土强度的降低而降低，降低幅度达到7%，当再生骨料的压碎指标变大，骨料强度降低时，骨料表观密度和堆积密度也随之变小。2吸水率：料的吸水率远高于天然骨料，当骨料的粒径范围为5mm～20mm 时，天然骨料的吸水率为2.2%左右，从表3 可知再生骨料的吸水率基本处于4%～9.5%之间。 再生骨料与天然骨料相比,组成成分复杂,组分中含有30%左右的硬化水泥砂浆(水泥砂浆孔隙率大、吸水率高),再加上混凝土块在解体、破碎过程中由于损伤累积内部存在大量微裂纹,这些因素都使再生骨料的基本特性与天然骨料有较大的差异。影响再生骨料吸水率的因素很多，主要有以下几个方面：（1）影响再生骨料吸水率大于天然骨料的最主要原因是再生骨
料表面包裹着一层砂浆，这层砂浆使得再生骨料表面比天然骨料表面更粗糙、棱角更多；且母体混凝土块在解体、破碎过程中的损伤累积，使再生骨料表面砂浆内部存在大量微裂纹,这些因素使再生骨料的吸水率和吸水速率大大提高。（2）再生骨料的吸水随着骨料粒径的减小而增大。（3）再生骨料的吸水率还受到母体混凝土材料的强度、组成及使用环境的气候条件等因素的影响。再生骨料吸水率和压碎指标有密切联系，其吸水率随着压碎指标的增大而增大。主要原因可以解释为，再生骨料压碎指标的增大，骨料表面的水泥砂浆覆盖的越多，骨料表面的空隙率越大，因此骨料的吸水率越大同时母体混凝土所处的环境越干燥，使用时间越长，再生骨料的吸水率也相应的越大。
2、 试分析影响再生骨料混凝土强度的主要因素，并比较再生骨料
混凝土与普通混凝土在性能上的差异。
答：再生骨料混凝土的抗压强度和抗拉强度为再生混凝土强度的重要指标。1：压强度强度和再生骨料的替代率密切相关，当再生骨料替代率在30%以下时，再生骨料混凝土与普通骨料混凝土抗压强度差距不大，在8%以内，如果再生骨料替代率继续提高，再生骨料混凝土抗压强度随着再生骨料替代率的增大而降低，再生骨料50%取代天然粗骨料时，再生骨料混凝土抗压强度降低5%～20%不等，当再生骨料100%取代天然粗骨料时，再生骨料混凝土抗压强度降低较多，最大降幅达到30%。同时相关试验表明：由于再生骨料混凝土和天然骨料混凝土的骨料成分不同, 它们抗压强度随龄期的增长情况也不相同，与
天然骨料混凝土相比,同一水灰比的再生骨料混凝土的28d 抗压强度约低15 % ,但其相差的幅度会随着龄期的增长而慢慢缩小。2抗拉强度由图6 可知，再生骨料混凝土的抗拉强度和再生骨料的替代率密切相关，再生骨料混凝土的抗拉强度随再生骨料的替代率的提高而降低，当再生骨料100%替代天然骨料时，再生骨料混凝土对比天然骨料混凝土抗拉强度降低6.9% 。
差异主要从力学性能和耐久性两方面说明：1：力学性能上的差异 力学性能是混凝土的重要性能。由于再生骨料棱角多、表面粗糙、孔隙率高等原因, 再生骨料混凝土的力学性能较普通混凝土发生了许多变化。国内外有很多关于再生混凝土力学性能的研究, 但是, 由于试验者的试验条件不同, 得到的结果也不相同, 试验数据存在较大的离散性。1.1抗压强度:再生混凝土的抗压强度, 大概可以分为3种不同的试验结果。第一种结果是随再生骨料掺量的增加, 混凝土强度也增加。Yoda的试验发现再生混凝土的抗压强度较普通混凝土高出8.5%。Ridzuan的试验表明, 再生混凝土的抗压强度比普通混凝土高2% ～ 20%。第二种结果是随再生骨料掺量的增加, 混凝土强度降低。肖建庄等人的研究表明, 当再生骨料掺量为30%、70%和100%时,
再生混凝土的28 d抗压强度分别较普通混凝土平均降低24% 、28%和30%左右, 但是当再生粗骨料的掺量为50%时, 再生混凝土的强度反而高于普通混凝土。Nixon＆BC.SJj等人发现与普通混凝土相比, 再生混凝土的抗压强度降低, 降低幅度一般在10% 以上。他们认为, 再生混凝土抗压强度降低的主要原因是由于再生骨料与新旧砂浆之间存在的较为薄弱的粘结区域。第三种结果是再生骨料的取代率在一定的范围内时, 再生骨料混凝土与普通混凝土的强度相当。M· C· Limbachiya等人的研究表明, 若仅使用再生粗骨料且其掺量在30%以内, 则再生骨料混凝土的强度可与基准混凝土一致。1.2抗拉强度:劈裂抗拉强度和抗折强度都是用来表征混凝土抗拉性能的指标。与再生混凝土的抗压强度的实验相似, 抗拉和抗折实验结果也具有一定的离散性, 不同的实验条件得到不同的实验结果。有的实验结果表示, 与普通混凝土相比, 再生混凝土的抗拉强度和抗折强度偏高, 有的显示偏低, 也有的实验结果显示二者的抗拉和抗折强度相当。在李坤的研究中, 抗折强度和劈裂抗拉强度在表征再生混凝土抗拉性能方面, 表现出了基本的一致性, 两者之间呈线性关系。1.3粘结强度:混凝土与钢筋之间的粘结强度提供了两者共同工作的基础, 很大程度上决定了混凝土的强度。一般认为, 再生骨料表面较粗糙, 具有较好的粘结面和较高的界面粘结强度,容易与水泥浆或钢筋形成较大的物理粘结强度。而且, 再生骨料的高吸水率实际上会降低混凝土的有效水灰比, 这有利于再生骨料混凝土的强度提高。
2在耐久性上的差异:耐久性这将从抗渗性、抗硫酸盐侵蚀性、抗冻
