同天然砂石粗骨料相比,再生粗骨料由于含有30%左右的硬化水泥砂漿,從而導(dǎo)致其吸水性、表觀密度等各項(xiàng)物理性能與天然骨料不同。
表觀密度指材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量,該體積包括材料內(nèi)部封閉孔隙的體積。試驗(yàn)中再生粗骨料與天然粗骨料的表觀密度采用廣口瓶法測(cè)定。與天然粗骨料相比,再生骨料的表觀密度低于天然骨料,試驗(yàn)所用再生骨料的表觀密度下降了10%。同時(shí)試驗(yàn)也證明,再生骨料的表觀密度與其粒徑以及再生骨料破碎前的原生混凝土強(qiáng)度有著密切的關(guān)系,路徑越大,再生骨料的表觀密度越大;原生混個(gè)凝土越強(qiáng),則再生骨料的表觀密度越大。
與天然粗骨料相比,再生粗骨料的吸水率提高了94.4%。再生骨料的吸水率升高與再生骨料的表面粗糙度、孔隙率以及骨料的內(nèi)部缺陷有關(guān)。天然巖石由于其孔體積含量很低(一般低于3%,極少超過10%),所以常用的天然骨料的吸水率都很小。而再生粗骨料棱角較多、表面粗糙,骨料表面含有大量未曾脫落且孔隙率比較大的水泥砂漿(包裹在天然骨料表面或以碎屑形式存在),此外再生粗骨料本身帶有大量的破碎時(shí)形成的微裂紋,這都會(huì)提高再生粗骨料的吸水率。
試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn),再生粗骨料的吸水率與骨料的粒徑也有著密切的關(guān)系,再生粗骨料的吸水率隨粒徑的增大呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)。原因是當(dāng)粗骨料的粒徑比較小時(shí),粗骨料的比表面積增大,吸水率則提高。而當(dāng)骨料的粒徑過大時(shí),則粗骨料本身帶有的缺陷以及表面粘附的砂漿相應(yīng)增多,引起粗骨料吸水率的增大。
與天然碎石相比,再生粗骨料表面異常粗糙,試驗(yàn)中所使用的再生粗骨料的相對(duì)表面粗糙度比天然碎石要高出40.6%,這是因?yàn)樵偕止橇媳砻娓接杏不酀{體,使得再生粗骨料表面凹凸不平,非常不規(guī)則,增加了骨料的粗糙度。再生粗骨料表面粗糙度高有利于加強(qiáng)粗骨料與混凝土基體之間的粘結(jié)力,可以提高再生混凝土的強(qiáng)度。
再生混凝土和普通混凝土的含泥量的對(duì)比,再生粗骨料的含泥量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于天然粗骨料。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)再生粗骨料的含泥量與原生混凝土的強(qiáng)度有一定關(guān)系,原生混凝土強(qiáng)度越高,再生粗骨料的含泥量越低。需要注意的是再生骨料混凝土水泥漿顆粒不同于天然粗骨料中含有的泥土,它具有一定的活性,能夠部分的參與水化。對(duì)于再生粗骨料中水泥漿顆粒的活性以及它對(duì)再生混凝土性能的影響有待進(jìn)一步的研究。
壓碎指標(biāo)是指粗骨料抵抗壓碎的能力,是反映粗骨料強(qiáng)度的指標(biāo)之一。再生粗骨料的壓碎指標(biāo)約比天然碎石大50%。造成這種現(xiàn)象的主要原因是:(1)再生粗骨料表面附著的水泥砂漿的強(qiáng)度較低,軟弱易破碎,且這些砂漿與天然石子的粘結(jié)較弱,在外力作用下很容易從再生粗骨料表面脫離;(2)再生粗骨料在破碎過程中產(chǎn)生了內(nèi)部損傷。原生混凝土的強(qiáng)度對(duì)其加工成的再生粗骨料的壓碎指標(biāo)有一定影響,再生粗骨料的壓碎指標(biāo)隨著原生混凝土的強(qiáng)度的提高呈下降趨勢(shì)。
粗骨料中長(zhǎng)度大于該粒徑所屬粒級(jí)的平均粒徑的2.4倍的屬于針狀;厚度小于平均粒徑的0.4倍的屬于片狀。粗骨料中針、片狀顆粒含量過多,會(huì)使混凝土拌合物泵送性變差,強(qiáng)度降低,并對(duì)混凝土的耐久性產(chǎn)生不利影響。