再生骨料混凝土配制实用技术总结

朱效荣    教授

                    （ 混凝土科技网    北京 100007 ）          

一、配制目标

随着建筑业的快速发展以及砂石骨料资源的匮乏，对混凝土的品质要求越来越高，但是砂石骨料的质量却越来越差，再生骨料的利用已经提上日程。为了解决砂石骨料供应问题，降低混凝土生产成本，进行了本次试验。试验过程中胶凝材料采用水泥为唯一的强度贡献者，砂子用河沙A、石粉砂B和铁尾砂C三种，石子采用铁尾矿石D、石棉尾矿石E和铅锌尾矿石F。本次试验以C30混凝土配合比调整为例进行了调整计算，列出了砂石骨料计算的公式和步骤。然后到试验室进行实际操作培训，一个是石子的测量，主要采集石子堆积密度、空隙率和吸水率。另一个是砂子的测量，主要是砂子紧密堆积密度测量压力值72KN、200KN确定的依据、采用压力机测试的过程，用4.75毫米筛子确定含石率的测量方法。在配制混凝土的时候，掌握了天然砂用水量控制在6%--8%，主要考虑的是砂的溶胀；机制砂用水量控制在5.7%--7.7%，主要考虑的是与水泥检测使用的标准砂对应；对于再生细集料用水量的确定，不考虑含水率，配合比设计过程水的用量是通过压力吸水法测得的吸水率作为依据。然后进行实际操作检测砂石，根据砂石检测出来的参数，采用数字量化混凝土配合比设计方法进行配合比调整计算，得到四组采用不同砂石的C30混凝土配合比。针对四组不同配合比，进行配合比试验，效果非常好，科学合理地利用了再生骨料，实现了一盘配制出合格混凝土的目标。

二、砂子的测量

1、砂的测量

   取三种砂子，按照如下比例混合制得样品：

（1）  A河沙150：B石粉砂150：C铁尾砂430

（2）B石粉砂200：C铁尾砂530            

（3）B石粉砂300：C铁尾砂430

测出样品砂的紧密堆积密度和含石率。

2、砂的压力吸水率测量

   分别称取混合砂3.0kg,吸饱水后加压至72KN,挤出水分，称得质量，求出压力吸水率。

3、石子的测量

  取三种石子，按照如下比例混合制得样品：

（1）  D石子采用铁尾矿石400： E石棉尾矿石600

（2）  F铅锌尾矿石1000

 测出样品石子的堆积密度，空隙率，计算出表观密度，吸水率。

三、配合比调整

1、调整目的

   原配合比中胶凝材料为：水泥330 kg，需水量27，密度3000 kg/m³；外加剂为聚羧酸减水剂，推荐掺量2.0%。想用以上廉价的再生骨料代替砂石配制混凝土。

2、胶凝材料体积的计算

     V_胶凝材料=水泥用量/水泥密度；

3、胶凝材料用水量的计算

W_{胶凝材料用水量}=水泥用量*需水量比；

W_{胶凝材料拌合用水量}= W_{胶凝材料用水量}*2/3+ W_{胶凝材料用水量}*1/3*(2-(水泥用量/300)

4、胶凝材料拌合用水量体积的计算

    V_{胶凝材料拌合用水量体积}= W_{胶凝材料拌合用水量}/水的密度            

5、胶凝材料浆体体积的计算

    V_{胶凝材料浆体体积} =V_{胶凝材料拌合用水量体积} +V_胶凝材料

6、砂子用量及用水量

    S_砂子用量    =砂子堆积密度*石子空隙率/(1-砂子含石率)       

    W_{砂子用水量}= S_砂子用量  *砂子压力吸水率

7、石子用量及用水量

    G_石子用量 =(1- V_{胶凝材料浆体体积}-P_{石子空隙率})*石子表观密度- S_砂子用量    *砂子含石率

    W_{石子用水量}=    G_石子用量 *石子吸水率

8、骨料用水量

    W_{砂石骨料用水量}= W_{砂子用水量} +G_石子用量  

9、调整后的配合比

表中A河沙、B石粉砂、C铁尾砂、D铁尾矿石、E石棉尾矿石、F铅锌尾矿石四、试配

根据现场测量数据，利用再生骨料代替天然砂石进行配合比调整计算，得到合理配合比，采用预湿骨料工艺进行试配，四组配合比均一次配制成功，配制的混凝土拌合物没有出现离析、泌水、抓地、扒底的问题。由于配合比设计合理，混凝土拌合物在搅拌机中停止搅拌时即可实现自流平，卸料流速平稳，拌合物表面有光泽，停止流动后顶部没有石子外露的现象，用铲子铲混凝土拌合物很轻，浆体本身的流动性很好。

五、技术总结

经过现场检测和调整计算，采用数字量化混凝土配合比设计计算方法有效解决了再生骨料配制混凝土的技术难题，科学合理地利用了再生细骨料紧密堆积密度、含石率和压力吸水率的试验方法；再生粗骨料堆积密度、空隙率和吸水率的测量方法以及表观密度的计算方法。通过现场计算和试配，使新砼混凝土公司的技术人员熟练掌握了利用再生骨料可配制出符合设计要求工作性的混凝土的方法。实现了充分利用再生骨料，降低试配劳动量、提高混凝土动态质量控制，节约社会资源的目标。