碎砖类骨料再生混凝土砌墙砖的研究综述

宗兰，朱秀，曹巍，郑志全

（1.南京工程学院，江苏 南京 211100；2.安徽建筑大学土木工程学院，安徽 合肥 230601）

0 引言

21 世纪以来，随着我国经济的快速发展，城镇大规模的建设与拆迁产生了大量建筑垃圾。 根据中国废旧物资网公布，2014 年，我国年建筑垃圾的产生量超过15 亿t，数字触目惊心。 我国的建筑垃圾主要由废弃混凝土、废土、废弃砖瓦三部分组成，其中废弃砖瓦约占60%。 砖混结构建筑物或构筑物拆除产生的废弃黏土砖数量巨大，而其主要处理方法是掩埋和堆放，不仅占用大量土地，同时污染水体、空气，降低土壤质量，造成严重的环境污染。而与此同时，我国资源短缺问题日益严重，传统建筑业的飞速发展消耗着大量的自然资源，混凝土作为砂子、碎石和卵石等自然资源的最大消费者，目前正在以每年约130 亿t 的速度消耗天然骨料。很多地方大规模开山采石，自然景观和生态环境遭到严重破坏，严重背离了我国经济和环境的可持续发展战略[1]。

1 研究目的与意义

将既有建筑拆除物的碎砖作为混凝土粗骨料制备再生混凝土砌墙砖， 是一种重要的资源化利用方式。在推进墙体材料的革新中，国家发挥了调控和引导作用， 实施新型墙体材料专项基金政策和税收政策，抑制实心粘土砖生产，同时鼓励那些利用废水、废渣等废弃物为重要原材料制成产品的企业， 在五年内减征或者不征其所得税， 而对于达到规模生产的企业可享受增值税减半征收的政策等[2-3]。 本文所要研究的碎砖骨料再生混凝土砌墙砖就是一种新型的墙体材料，将其代替目前传统的烧结粘土砖，在响应国家政策号召的同时，既减少生态资源破坏，又达到了建筑垃圾资源化循环利用、 减少环境污染的目的，具有良好的社会、经济、环保效益[4]。

2 研究现状与发展趋势

建筑垃圾的再生利用是俄国的Glushge 首先提出的，随后众多专家和学者围绕再生骨料混凝土的物理化学性质和实际应用，进行了一系列基础性研究。

孙跃东和肖建庄[5]就再生混凝土骨料的含义、来源、分类、加工方法、主要性能等进行了一些基础性研究，认为再生骨料和再生混凝土是有潜在发展能力的材料，经过合适的加工和处理，是能够满足现行规范要求的再生骨料甚至高质量的再生骨料。

张晏清[6]通过建筑废渣作为再生骨料制备再生混凝土，研究了该再生混凝土的基本性能，研究结果表明，再生骨料的强度越高，所制备的再生混凝土强度就越高。

杜婷等[7]针对再生骨料较天然骨料孔隙率高、吸水性大、强度低等特点，采用4 种不同的化学浆液对再生骨料进行强化试验。

许岳周和石建光[8]通过大量的文献调查、数据整理，对再生骨料及再生混凝土的性能进行了分析与评价，认为再生骨料混凝土的抗压强度和弹性模量随着再生骨料取代率和水灰比的增大而降低，再生骨料混凝土收缩性随着再生骨料替代率的增大而增大，耐久性较普通混凝土略低。

王武祥[9]用颚式破碎机将收集于拆除现场的废砖进行破碎得到再生骨料，废砖再生原料性能研究表明， 碎砖粒径范围在10.0～20.0 mm 时其片状颗粒含量较大， 用作生产的再生混凝土制品强度偏低；粒径范围在5.0～20.0 mm 的再生骨料只能用于生产非承重混凝土砌块。试验采取一定的材料质量配比， 结果表明，3 种再生骨料制备的混凝土砌块强度等级第一种达到MU10，后两者达到MU7.5。 3种再生骨料混凝土砌块的吸水率、抗冻性和软化系数均能满足 《轻集料混凝土小型空心砌块》（GB15229-2002）的要求。

曹素改和张志强[10]将建筑垃圾（主要包括废砖和废混凝土）分选、破碎、筛分得到再生骨料，制备出建筑垃圾标准砖，经试验得到该建筑垃圾标准砖各项性能满足《混凝土实心砖》（GB/T21144-2007）标准的要求，抗压强度等级达到MU15。

白国良[11]等通过正交试验研究了水灰比、用水量、再生粗细骨料取代率对再生混凝土砌块抗压强度的影响规律，通过试验配制出强度达6.2 MPa 的再生混凝土砌块。 说明只要合理选取配合比，单排孔再生混凝土砌块是可以作为承重用的。

宋冬生等[12]通过对建筑垃圾进行处理，制备再生粗细骨料，分离细粉料，并结合新型墙材混凝土制品制备技术，制备承重混凝土砖，非承重混凝土空心砌块等新型墙材，2 种应用方案再生资源利用率达80%以上。

3 采用的技术路线

将取自建筑物拆除现场的废旧烧结砖分拣、破碎、筛分等工艺加工制成所需碎砖再生骨料，因目前尚无碎砖骨料再生混凝土配合比设计的标准公式， 所以试验根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）的规定，以C20 再生混凝土为目标设计普通混凝土的配合比，然后固定砂率，改变碎砖骨料取代普通碎石骨料的百分率，试配碎砖骨料再生混凝土；再将碎砖骨料再生混凝土制备成砌墙砖， 砌墙砖的尺寸为240 mm×120 mm×60 mm；并根据《砌墙砖试验方法》（GB/T 2542-2012）要求对所做试件进行基本性能的研究，为碎砖骨料再生混凝土砌墙砖的工程应用提供试验研究数据。

4 结论与展望

综合各专家学者的研究成果可得，再生骨料表观及物化特性与天然骨料的相去甚远，而再生骨料的物化特性又着实影响着再生骨料混凝土的物化性能，从而利用再生骨料替代部分天然骨料所配置的再生混凝土的工作性能、破坏特征都与普通混凝土有着很大的区别。虽然一些专家学者对于再生混凝土砌块或者再生混凝土砖等再生混凝土应用的研究取得一定的成果，但是如果要做到有效利用具有巨大潜力的建筑垃圾尤其是占很大比重的废砖及其制备的再生混凝土，让碎砖骨料再生混凝土制品走向实际应用还需进行深入系统的研究。一方面深入研究原材料性能、再生骨料混凝土配合比设计方法、功能外加剂、成型及养护工艺等，另一方面需要结合设计、生产及施工等环节进行改善，提高碎砖骨料再生混凝土砌墙砖等制品的质量品质。

综上所述，将数量巨大的废砖应用于制备再生混凝土砌墙砖等新型墙体材料具有巨大的社会、环境、经济效益，符合国家可持续发展战略，有着良好的发展前景。

[1]俞淑芳.建筑垃圾的综合利用[J].国外建材科技，2005，26（2）：37-39，49.

[2]马荣.我国新型墙体材料发展的机遇和挑战[J].中国煤炭，2001，27（11）：36-37.

[3]刘秀伟.新型墙体材料可持续发展对策[J].山西建筑2006,32(24)：145.

[4] To Pcu L B.Physical and mechanical properties of concretes produced with waste concrete [J].CCR，1997，27（12）：1817-1823.

[5]孙跃东，肖建庄.再生混凝土骨料[J].混凝土，2004，(6):33-36.

[6]张晏清.建筑废渣再生骨料混凝土的性能[J].建筑材料学报，2003，（1）：100-103.

[7]杜婷，李惠强，吴贤国.混凝土再生骨料强化试验研究[J].新型建筑材料，2002，（3）：6-8.

[8]许岳周，石建光.再生骨料及再生骨料混凝土的性能分析与评价[J].混凝土，2006，（7）：41-46.

[9]王武祥.建筑垃圾再生技术及其应用研究[J].建筑砌块与砌块建筑，2009,（1）：24-30.

[10]曹素改，张志强.利用建筑垃圾制备混凝土标准砖[J].砖瓦世界，2010,（7）：30-33.

[11]白国良，张锋剑，安昱峄，等.再生混凝土砌块抗压强度和配合比试验研究[J].2010， 建筑结构，40（12）：128-134.

[12]宋冬生，曾兴华，方春霖.建筑垃圾制备新型墙材的技术研究[J].砖瓦，2012（2）：12-16.