再生骨料混凝土多孔砖技术研究

徐 传 军

(连云港阳光海湾置业发展有限公司，江苏 连云港 222001)

再生骨料混凝土多孔砖技术研究

徐 传 军

(连云港阳光海湾置业发展有限公司，江苏 连云港 222001)

分析了国内外再生骨料生产混凝土多孔砖技术研究和应用现状，从建筑垃圾再生骨料分类及其评价方法、混凝土多孔砖配比设计、力学性能、防裂抗裂等方面提出了将来研究方向，为再生骨料生产混凝土多孔砖技术研究和应用提供参考。

建筑垃圾，再生骨料混凝土，多孔砖

传统的墙体材料采用粘土砖，而生产粘土砖要毁坏农田，使我国人口多、耕地少的矛盾更加突出。因此，近年来，我国大力发展能有效替代粘土砖的墙体材料，如粉煤灰砖、轻质混凝土砌块、加气混凝土砌块及各类复合保温砌块等。但由于各种因素的制约，粘土砖(粘土空心砖)仍占较大比重。因此开发节土、节能、利废的新型墙体材料任重而道远。随着建筑业及市政建设的发展，在旧建筑物拆除、道路重建及建筑施工过程中，都产生大量的建筑垃圾。据统计，目前我国每年仅拆除旧建筑物产生的建筑垃圾就超过4 000万t。如此巨量并日益增长的建筑垃圾通常是被运往郊外堆放或者掩埋，这不仅占用和破坏大量土地，而且损害植被，导致严重的环境污染，已成为环境治理难点之一。

利用废混凝土和废砖为再生骨料生产混凝土多孔砖，作为替代粘土砖的承重墙体材料，则能减少土地资源的浪费和对环境的污染，是解决建筑垃圾回收和利用的重要途径之一，对我国建筑业的可持续发展具有重要意义。

1 国内外研究和应用现状

早在1977年，日本政府就制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》，并相继在各地建立了以处理废混凝土和废砖为主的再生加工厂，生产再生骨料。日本废混凝土再生利用率达到90%。自1982年起，美国在ASTMC-3382混凝土骨料标准中将破碎的水硬性水泥混凝土包含进了粗骨料中。美国军队工程师协会也在有关规范中鼓励使用再生骨料。荷兰在20世纪80年代制定了有关利用再生混凝土骨料制备混凝土的规范。德国于1998年提出“在混凝土中使用再生骨料的应用指南”。法国在20世纪90年代开始利用废混凝土和废砖生产混凝土砌块，其技术指标完全符合与砖石有关的NBNB21-001标准。

近年来，我国政府对建筑垃圾的循环再利用高度重视，政府制定的中长期发展战略鼓励建筑垃圾的开发利用。1997年建设部将“建筑废渣综合利用”列入科技成果重点推广项目。2002年上海市科委设立重点项目，对废混凝土的再生与高效利用关键技术开展了较为系统的研究。2007年，科技部将“建筑垃圾再生产品的研究开发”列入国家科技支撑计划。但总体上来说，目前我国建筑垃圾回收再生利用量很少。墙体材料利用建筑垃圾只有部分用来生产烧结墙体材料较为成熟，而利用废混凝土和废砖来生产砌块等墙体材料未形成市场气候。目前建筑垃圾少部分用于路基填埋，而绝大部分建筑垃圾没有作任何再生处理，往往直接填埋或野外抛弃。

近几年来，国内对利用建筑垃圾中废混凝土生产再生混凝土的试验研究较多，而利用废混凝土和废砖作为骨料制砖的研究较少。石家庄市墙体改革办公室组织研制出了建筑垃圾实心砖，砖及砖砌体的强度指标达到普通砖国家规范标准。但该砖由于是实心砖，自重大，导热系数偏高，收缩率较大，在设计和施工中必须采取适当技术措施。武汉理工大学利用建筑垃圾粉料、再生细骨料、电石渣、石灰为原料，引入改性剂，采用蒸压养护工艺制备承重墙体砖，砖强度达到Mu15级，抗冻性和干燥收缩性满足JC 239-2001粉煤灰砖要求。但由于加入改性剂，并采用蒸压养护工艺，使得建筑垃圾制砖成本较高。青岛理工大学利用粉煤灰、电石渣、天然骨料和建筑垃圾(碎砖瓦、混凝土、砂浆)并加入专用激发剂研制蒸压砖，同样由于激发剂用量大且价格较高，并且采用蒸压养护，使得制砖成本较高。南京工业大学利用建筑垃圾、自制胶结料制备免烧免蒸砖，建筑垃圾利用率可高达80%，砖强度和抗冻性均符合GB 5101-2003烧结普通砖要求。但是该研究表明，砖的质量与胶结料的掺量有关，自制胶结料成本高，在砖配方中占较大比重。河北省邯郸市全有建材有限公司建成年生产能力达20万m3的建筑垃圾处理生产线。主要生产路面砖、路沿砖、植草砖，但混凝土墙体砖和砌块产量很少，而且均为非承重砖和砌块。南通市兴发建材有限公司利用建筑垃圾研发了多排孔轻质砌块，砌块自重轻、保温隔热性能好。西安市墙体材料研究院以页岩为添加剂，采用传统烧结砖生产工艺、真空挤压成型等方法，试制建筑垃圾烧结砖，但由于页岩产地局限性，使得该项技术推广应用受到限制。

2 目前再生骨料混凝土多孔砖研究和应用存在的问题

目前国内建筑垃圾制砖技术尚不够成熟，有许多问题值得进一步深入研究。如建筑垃圾再生骨料的性能与废混凝土块和废砖块的强度等级、使用时间、使用环境等有关，使得建筑垃圾再生骨料性能离散性很大，而目前建筑垃圾砖配合比设计中均未考虑这种离散性的影响。各地建筑垃圾(废混凝土和废砖)性能差异很大，少量的研究结果不具普通性，目前还未形成建筑垃圾制砖相关技术标准或规范。目前配合比设计研究主要考虑砖强度、抗冻性能要求，而对砖收缩性能、保温隔热性能考虑较少，甚至没有考虑。目前研究中均未涉及建筑垃圾砖砌体性能及抗裂设计施工措施，而这些问题是建筑垃圾砖应用中必须要研究和解决的。另外，由于未大量推广应用，该项技术的经济效益无法体现出来。我国建筑垃圾回收利用的立法还不够完善，这些因素都制约了建筑垃圾制砖技术的发展和应用。

3 再生骨料混凝土多孔砖研究展望

1)建筑垃圾再生骨料分类及其评价方法。

对建筑垃圾中废混凝土和废砖两种组分进行随机抽样，取足够数量样本，对废混凝土再生骨料、废砖再生骨料及两者混合再生骨料性能指标测定和统计，分别再生骨料性能指标的离散性，建立废混凝土和废砖的骨料品质分类、评价方法及适用范围。

2)再生骨料混凝土多孔砖的配合比及其优化设计。

以普通混凝土配合比设计方法为基准，考虑再生骨料组分的不同，分别选择废混凝土、废砖和两者混合的三种骨料进行试验。配合比设计采用多因素水平的正交试验，变化因素为用水量、水灰比、砂率和粉煤灰掺量。通过试验，研究影响再生砖强度的主要因素，依据正交试验结果并进行优化，提出再生骨料混凝土多孔砖配合比设计方法。

3)再生骨料混凝土多孔砖的物理力学性能。

通过试验研究再生骨料混凝土多孔砖的力学性能。进行冻融循环试验，研究再生骨料混凝土多孔砖的抗冻性能。通过试验实测再生骨料混凝土多孔砖的收缩率，研究其早期收缩性能。实测再生骨料混凝土多孔砖的导热系数等热工参数。

4)再生骨料混凝土多孔砖砌体的力学性能。

设计再生骨料混凝土多孔砖砌体受压和受剪砌体试件，试验研究再生骨料混凝土多孔砖砌体的受压和受剪破坏形态及抗压抗剪强度。根据试验结果，结合数值模拟分析，提出再生骨料混凝土多孔砖砌体的抗压和抗剪强度设计方法。

5)再生骨料混凝土多孔砖砌体的防裂抗裂措施。

针对再生骨料混凝土多孔砖及砖砌体的力学特性，加强砌体抗裂薄弱部位，从控制伸缩缝间距、加强洞口部位整体性、构造柱和圈梁设置等方面，提出砌体防裂抗裂设计措施。针对再生骨料混凝土多孔砖吸水率和干缩率不同于普通砖的特点，从施工浸水量、砂浆稠度控制、每日砌筑高度等方面，提出砌体防裂抗裂的施工技术措施。

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Research on recycled aggregate concrete perforated brick technique

XU Chuan-jun

(LianyungangSunshineBeachPropertyDevelopmentCo.,Ltd,Lianyungang222001,China)

The paper analyzes the research on recycled aggregate concrete perforated brick technique at home and abroad and its application, points out its following research from classification of recycled aggregate of architectural rubbish and its evaluation methods, proportion ratio design for concrete perforated brick, dynamic performance, and crack control, so as to provide some reference for the production of the recycled aggregate concrete perforated brick.

architectural rubbish, recycled aggregate concrete, perforated brick

2014-07-17

徐传军(1972- )，男，高级工程师

1009-6825(2014)27-0117-02

TU528

A