一种可拌制浇筑的再生大骨料混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种可拌制浇筑的再生大骨料混凝土及其制备方法，属于混凝土技术领域。
背景技术
随着我国城镇化的快速推进，基础设施建设规模的不断扩大，大量旧建筑物需要拆除重建。中国每年建筑垃圾产生量已达35亿吨，其中仅拆除的建筑垃圾就有18亿吨，按照这种趋势，到2020年将会达到一个峰值。建筑垃圾中占比最大的就是废弃混凝土，如何处理这些废弃混凝土成为亟待解决的问题。
目前废弃混凝土的主要处理措施是直接将废弃混凝土破碎成单个的石子作为粗骨料使用。这种再生的粗骨料粒级和天然石子相当，但几乎每个石子的表面都粘附着松软的砂浆层，旧砂浆层的强度远低于石子和天然骨料，且表面粗糙、吸水率大，导致其基本性能与天然粗骨料相比有很大差异，只能应用于路基路面、非承重结构及低级制品中。
如果将废弃混凝土破碎成块石则可以避免破碎成再生粗骨料所带来的问题。大粒径的块石为混凝土块体，其力学性能和原混凝土基本相同，表面没有稀疏松软的砂浆层，没有再生粗骨料粘附砂浆层带来的力学性能差、吸水率高等缺点。但是块石体积庞大，一般采用堆石注浆或埋石的施工方法，运用于大坝等大体积混凝土工程中。这类工程大多在偏远山区，其所用石材大多就地开山取材，而废弃混凝土主要来自城市的建筑垃圾，将废弃混凝土破碎成块石，再从城市运送到偏远山区显然是一种得不偿失的方法。如果将块石的体积变小，使其能像普通混凝土一样拌制浇筑，就可以实现废弃混凝土在城市中就地处理、利用的目的。与此同时，块石的粒径还大于再生粗骨料的粒径范围，也不会有再生粗骨料粘附砂浆层带来的力学性能差、吸水率高等缺点。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种可拌制浇筑的再生大骨料混凝土及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的一种可拌制浇筑的再生大骨料混凝土，每立方可拌制浇筑的再生大骨料混凝土中，包括700-900kg再生大骨料，200-300kg胶凝材料，550-650kg粗骨料，550-650kg细骨料，0-5kg减水剂和100-150kg水。
所述的再生大骨料是将废弃混凝土破碎成20-60mm连续级配的大骨料。
所述连续级配的大骨料包括20-30％的粒径为20-30mm、20-30％的粒径为30-40mm、20-30％的粒径为40-50mm和20-30％的粒径为50-60mm的再生大骨料。
所述胶凝材料为通用硅酸盐水泥、碱矿渣水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或多种的混合。
所述粗骨料采用5-31.5mm连续级配的碎石、卵石中的一种。
所述细骨料采用5mm粒径以下的天然砂、人工砂中的一种。
所述减水剂的减水率不小于14％。
另外，本发明还提供了一种所述再生大骨料混凝土的制备方法，先将胶凝材料、粗骨料、细骨料、减水剂和水加入搅拌机搅拌，制得大流动性混凝土，然后加入再生大骨料拌制，即得可浇筑施工的再生大骨料混凝土。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)再生大骨料的力学强度高、吸水率较低
目前对废弃混凝土主要的处理措施就是破碎成再生粗骨料，但是再生粗骨料的表面附着了大量的水泥砂浆。旧砂浆的强度远低于天然骨料，且表面粗糙、吸水率大，导致其基本性能与天然骨料相比存有很大差异，只能应用于路基路面、非承重结构及低级制品中。
本发明以20-60mm连续级配的再生大骨料作为混凝土的大骨架，大骨料具有和原混凝土基体一样的力学强度，其表面没有松软的砂浆层，解决了将废弃混凝土破碎成再生粗骨料时粘附砂浆层带来的吸水率高、力学性能差的问题。
(2)可以像普通混凝土一样拌制浇筑施工
块石混凝土所用块石粒径大多在200mm以上、体积庞大，无法像普通混凝土一样拌制浇筑，只能采用堆石注浆或埋石的施工方法，往往用于大体积混凝土中。同时堆石注浆或埋石的施工方法无法使胶凝材料、粗骨料和细骨料均匀混合、分散，胶凝材料无法充分紧密裹住骨料，形成一个受力整体，力学性能差。
再生大骨料是一种各项性能与破碎前混凝土基体相同的废弃混凝土块体，其粒径远远小于堆石注浆或埋石所用块石的粒径范围，可以拌制浇筑成和原有废弃混凝土强度等级相当的再生大骨料混凝土，运用于道路铺设、桥梁建设和装配式混凝土等不同领域，解决了块石混凝土无法像普通混凝土一样拌制浇筑的问题。
(3)节省水泥，成本低
混凝土再生大骨料的用量占混凝土总量的30-40％，这样混凝土其他材料组分用量大大降低尤其是胶凝材料的单方用量低至250kg/方。和同强度等级的普通混凝土相比，每立方混凝土可节省水泥40％，混凝土成本大幅降低，由此带来巨大的经济、环境和社会效益。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
一种可拌制浇筑的再生大骨料混凝土，每立方可拌制浇筑的再生大骨料混凝土中，包括700-900kg再生大骨料，200-300kg胶凝材料，550-650kg粗骨料，550-650kg细骨料，0-5kg减水剂和100-150kg水。
所述的再生大骨料是将废弃混凝土破碎成20-60mm连续级配的大骨料。
所述连续级配的大骨料包括20-30％的粒径为20-30mm、20-30％的粒径为30-40mm、20-30％的粒径为40-50mm和20-30％的粒径为50-60mm的再生大骨料。
所述胶凝材料为通用硅酸盐水泥、碱矿渣水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或多种的混合。
所述粗骨料是指5-31.5mm连续级配的碎石、卵石等在混凝土中具有骨架和支撑作用的材料。所述细骨料是指5mm粒径以下的天然砂、人工砂等在混凝土中具有填充作用的粒状材料。所述减水剂采用减水率不小于14％的高效减水剂。
另外，本发明还提供了一种所述再生大骨料混凝土的制备方法，先将胶凝材料、粗骨料、细骨料、减水剂和水加入搅拌机搅拌，制得大流动性混凝土，然后加入再生大骨料拌制，即得可浇筑施工的再生大骨料混凝土。
实施例1
一种可拌制浇筑的再生大骨料混凝土，每立方可拌制浇筑的再生大骨料混凝土中，包括粒径为20-30mm的大骨料150kg、粒径为30-40mm的大骨料200kg、粒径为40-50mm的大骨料200kg、粒径为50-60mm的大骨料200kg，5-31.5mm的级配碎石600kg，细度模数2.75的河砂625kg，P.O%2042.5普通硅酸盐水泥250kg，水115kg，聚羧酸高效减水剂5kg；其中，再生大骨料为原混凝土强度等级为C40的废弃混凝土破碎而成；
制备方法如下：先将级配碎石、河砂、硅酸盐水泥、聚羧酸高效减水剂和水加入搅拌机搅拌，制得大流动性混凝土，然后加入再生大骨料拌制，即得可浇筑施工的再生大骨料混凝土。本实施例制备的再生大骨料混凝土，其和易性，坍落度和抗压强度实验结果见表1。
对照例1
除再生大骨料外对照例中其他原料和实施例均相同，其混凝土配合比如下：粗骨料为5-31.5mm的级配碎石(掺量1050kg/m3)；细骨料为河砂(掺量750kg/m3)；胶凝材料为P.O42.5普通硅酸盐水泥(掺量400kg/m3)；水(掺量160kg/m3)；聚羧酸高效减水剂(掺量4kg/m3)。本对照例制备的混凝土，其和易性，坍落度和抗压强度实验结果见表1。
本发明实施例和对照例分别按照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》和GB/T%2050081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行各组混凝土的制备、养护，测定新拌混凝土的和易性，坍落度和相应龄期的混凝土抗压强度如表1。
表1实施例和对照例的混凝土性能
由表1可看出，本发明的可拌制浇筑的再生大骨料混凝土的工作性良好，可以像普通混凝土一样拌制浇筑施工，其力学性能也要优于普通混凝土。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
