[发明专利]适用于混合型再生粗骨料混凝土的配合比设计方法

说明书

本发明提供了适用于混合型再生粗骨料混凝土的配合比设计方法，属于再生混凝土领域。混合型再生粗骨料混凝土所用粗骨料主要成分为天然粗骨料、再生混凝土粗骨料、再生碎砖粗骨料，普通的混凝土配合比设计方法已不再适用于混合型再生粗骨料混凝土。该设计方法首先通过调整砂浆密度使砂浆密度与粗骨料各组分之间的密度差达到最小，从而降低硬化后混凝土中粗骨料分布的不均质性；然后结合等体积砂浆取代法和最小浆体理论计算水、水泥、粗细骨料用量，等体积砂浆取代法保证混合型再生粗骨料混凝土中新、旧砂浆总含量等于普通混凝土中砂浆含量，结合最小浆体理论则确保混合型再生粗骨料混凝土中水泥浆体含量能够达到满足混凝土性能所需的最小浆体含量。

技术领域

本发明涉及再生混凝土领域，尤其是一种适用于混合型再生粗骨料混凝土的配合比设计方法。

背景技术

在中国，随着城镇化的快速发展，大批多低层建筑被拆除，建筑垃圾的处理成为亟待解决的问题；与此同时，由于近几十年建筑业的飞速发展导致天然骨料过度开采，很多地区面临着资源枯竭。建筑废弃物就地处理再利用不但能在一定程度上缓解环境压力，同时能够减少废弃物的运输、天然骨料用量，从而带来经济效益。

多低层建筑多是由混凝土和烧结粘土砖作为主要建筑材料。由于建筑废弃物分选系统不够完善，由建筑废弃物破碎筛分所得的骨料多为再生混凝土骨料和碎砖骨料作为主要成分的混合型再生粗骨料。混合型再生粗骨料主要成分为天然粗骨料、再生混凝土粗骨料、再生碎砖粗骨料。三种骨料的密度存在较大的差异性，天然粗骨料密度最大、再生混凝土粗骨料次之，再生碎砖粗骨料密度最小；骨料与砂浆之间的密度差会造成新拌混凝土中骨料下沉或上浮，从而导致混凝土中骨料分布的不均匀性更加明显。另外，再生混凝土粗骨料和再生碎砖粗骨料表面均黏附一层旧砂浆，一般情况下，在进行再生混凝土配合比设计时，通常将再生粗骨料表面黏附的旧砂浆直接作为粗骨料的一部分，导致混合型再生粗骨料混凝土中砂浆含量多于普通混凝土，从而对混凝土的力学性能和耐久性产生不利的影响。

混合型再生粗骨料成分复杂，品质离散性大，具有吸水率大、强度低等缺陷。普通混凝土的配合比设计方法已不再适用于混合型再生粗骨料混凝土。针对混合型再生粗骨料特点，制定专门适用于混合型再生粗骨料混凝土的配合比设计规程是十分必要的，对混合型再生粗骨料混凝土在实际工程中的应用具有重要的应用价值。

发明内容

为了克服混合型再生粗骨料混凝土性能劣于普通混凝土的缺点，本发明提出一种适用于混合型再生粗骨料混凝土的配合比设计方法，该配合比设计方法可明显改善混合型再生粗骨料混凝土中粗骨料分布的不均质性，提高抗压强度和弹性模量，减小干缩。

本发明采用的技术方案是：首先通过调整砂浆密度使砂浆密度与粗骨料各组分之间的密度差达到最小，从而降低硬化后混凝土中粗骨料分布的不均质性；然后结合等体积砂浆取代法和最小浆体理论计算用水量、水泥用量、粗骨料、细骨料用量，等体积砂浆取代法保证混合型再生粗骨料混凝土中新、旧砂浆总含量等于普通混凝土中砂浆含量，结合最小浆体理论则可以确保混合型再生粗骨料混凝土中水泥浆体含量能够达到满足混凝土性能所需的最小浆体含量。

上述混合型再生粗骨料的成分包括天然粗骨料、再生混凝土粗骨料、再生碎砖粗骨料。

上述天然粗骨料指的是天然石料经破碎筛分得到的粒径不大于31mm，符合颗粒级配的粗骨料。

上述再生混凝土粗骨料指由建筑拆除废弃物中混凝土构件破碎筛分得到的粗骨料。

上述再生碎砖粗骨料指由建筑拆除废弃物中烧结粘土砖破碎筛分得到的粗骨料。

上述混合型再生粗骨料混凝土配合比设计方法计算步骤如下：

步骤一：确定混合型再生粗骨料混凝土水泥砂浆密度；

步骤二：计算普通混凝土水泥砂浆体积；

步骤三：结合等体积砂浆取代法确定混合型再生粗骨料混凝土中新拌水泥砂浆体积；