碎砖类骨料再生混凝土的制备方法及其性能分析

刘 颖 腾立国

(大连海洋大学应用技术学院，116300)

碎砖类骨料再生混凝土的制备方法及其性能分析

刘 颖 腾立国

(大连海洋大学应用技术学院，116300)

随着住房建筑工程的快速发展，在此基础上也产生了大量废弃的混凝土，这些废弃混凝土如何处理已迫在眉睫。再生混凝土技术的出现正好完善的解决了这一难题，其作用主要是可以将废弃的混凝土实现有效的回收并加以利用，对于发展生态建筑以及环境的保护、资源的节约都具有极其重要的意义。本文主要是阐述在再生骨料的基本特征下，再生混凝土的配制方法、砂率、水灰比等对其力学性能造就的影响。

再生骨料 再生混凝土 水灰比

本次做了一个实验，研究了再生骨料的基本特征下，再生混凝土的配制方法、砂率、水灰比及搅拌方式等对其力学性能造就的影响，研究再生骨料在此基础上能否接受这个重大的任务。研究结果没有让我们失望，结果表明，再生骨料在一定基础上其压碎指标与表观密度低、并且其吸水率较高；当水灰比的比重大于0.38时，再生混凝土的强度将会随着水灰比的比重增大而降低，而小于0.38时，再生混凝土的强度则不会有任何明显的变化；当砂率为0.4时，再生混凝土的抗压强度是研究中最高的；所以，经研究通过对再生混凝土搅拌制度的改善才能够完善的提高其抗压的强度。

一、试验设计

1.1 试验材料

水泥为江南小野田水泥厂生产的52.5级普通硅酸盐水泥。细骨料为普通河砂，级配良好，细度模数为2.5,属中砂。水为自来水。再生骨料为再生骨料系都市废弃物综合利用开发公司提供。

通过实验可得知，再生混凝土中再生骨料与天然骨料在其物理性能中存在着较大的差异，其差异的主要表现在于较高的吸水率、表观密度低、较大的压碎值等等。再生骨料有着强度低且孔隙率高的特点。产生这种特点的主要原因是在其表面往往附着大量的砂浆与水泥浆的缘故。再生骨料的颗粒级配与粗骨的级配所处于的级配范围差异较小，在此基础上是能够满足于再生混凝土的配制要求的。

1.2 试验配合比设计

（1）水灰比（W/C）分别设为：0.30、0.34、0.38、0.42、0.46、0.50

（2）砂率（Sp）设3个水平：0.35、0.40、0.45

（3）单位用水量（W）分为两部分：W1为不考虑再生骨料（RCA）吸水率时的单位用水量，这里取165kg/m3;W2为附加水，按照再生骨料10分钟吸水量添加（试验测得试块10分钟吸水量为2.8%），试验中两部分水一起加入。

1.3 试验方法

普通与再生的混凝土都是按照上文所述设计水灰比、砂率配合比配制150mm ×150mm×150mm的立方体试件的。试件脱模后送养护室进行标准养护28d后测试其抗压强度。试验方法按国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》（GBJ81-85）规定进行。

二、试验结果与讨论

2.1 水灰比对再生混凝土抗压强度的影响

影响混凝土抗压强度的最主要因素水灰比占据一角。对于再生混凝土这一创新技术，其中水灰比对抗压强度所造成的影响与普通混凝土不同。图1为不同水灰比对再生混凝土的抗压强度的各种影响。

从图1中可以看出，当水灰比的比重为0.38时，则其抗压强度与0.28时相当，而后（＞0.38）则会有规律的下降，在此基础上说明对于再生骨料，当水灰比程度过小时（＜0.38），强度变化不是较明显，3d强度变化规律与28d相似。

混凝土抗压强度的强弱，水泥石的强度及其与骨料间的粘结力是其重要的关键所在，然而水泥石个体的强度强弱及其与骨料间的粘结力是否良好，又取决于水泥强度和水灰比之间的等级与大小。当水灰比较大的情况下，同样这个规律也可以利用在再生混凝土配制上；当水灰比低的情况下，因为再生骨料其自身具有较低的强度，当再生骨料的强度小于水泥石的强度的情况下，骨料自身的破坏将会导致试块的破坏，水灰比的降低则不会影响到试块的强度的提高。所以，在再生混凝土技术的基础上存在这样一个临界水灰比的取值，当所采取的水灰比大于这个规定的临界水灰比时，强度降低，而小于临界水灰比时，强度则不会有任何明显的变化。

2.2 砂率对再生混凝土抗压强度的影响

在相同的水灰比条件下，砂率为0.3 5、0.4时，早期抗压强度最大，达到29.7MPa,砂率为O.45时，抗压强度最小，为28.6MPa;而对于试样28d强度来说，当砂率为0.4时，试块的抗压强度达到了42.5MPa,与砂率为0.35和O.45的试块相比，分别提高了5MPa和8MPa,提升效果明显。

对再生混凝土的抗压强度存在一个合理的砂率，同时合适的砂率对混凝土和易性也有利，在选择砂率时要考虑这两方面因素。对于本试验所用砂、石，配制中、低强度的混凝上合理砂率在40%左右。

三、结论

（1）再生骨料的压碎指标和表观密度低于自然骨料，吸水率高于自然骨料。

（2）再生混凝土的配合比中除了单位用水量，还应加入附和水（再生骨料10分钟的吸水量）。

（3）再生混凝土存在一个的临界水灰比的取值，当水灰比大于这个临界水灰比时，强度降低，而小于临界水灰比时，强度则不会有明显的变化。

（4）再生混凝土的抗压强度存在一个合理的砂率，本试验所用砂、石，最佳砂率为0.40

四、影响

我国每年拆除建筑垃圾按4000万吨计算，其中34%是商品混凝土块，则由此产生的废弃商品混凝土就有1360万吨，除此之外还有新建房屋产生4000万吨的建筑垃圾所产生的废弃商品混凝土，同时预计今后商品混凝土碎块的产生量将增多。如此巨量的废弃商品混凝土除处理费用惊人外，还浪费了耕地的面积以及需要占用大量的空地进行废弃物的存放，污染到了人类生活的生态环境，最终成为城市污染的一大凶手。

我国每年粉煤灰的排放量已达到1亿吨，并且还占用了大量的空地面积造成了严重的生态环境的破坏。在此基础上对其进行资源转化利用意识迫在眉睫。这样不但解决了废弃资源的再利用问题，而且在意义深远的环境保护问题上也会发挥出巨大的贡献。

[1]余倩.碎砖类骨料再生混凝土的制备方法及其性能研究[D].南京林业大学，2013.06.01

[2]宗兰，余倩，张士萍.碎砖类再生混凝土的力学性能研究[D].混凝土，2013.06.07

G322

B

1007-6344（2015）05-0323-01

（第一作者）刘颖（1982—），女，大连海洋大学应用技术学院讲师，工程硕士，研究方向：建筑材料、建筑设计。（第二作者）腾立国（1979—），男，大连海洋大学应用技术学院讲师，工程硕士，研究方向：电子信息、智能建筑。