建筑垃圾再生混凝土抗压性能研究

潘 涛 资雯婷 李采兰 刘志文 王继良

（昆明学院城乡建设与工程管理学院，云南 昆明 650214）

自新中国成立以来，国民经济快速发展，城市化的进程加快，带来了建筑业的飞速发展。城市建筑、交通的规模也越来越大，每天都有大量废弃、老旧建筑被拆除，成批新的建筑物在城市里拔天而起。在这一过程中也伴随着大量的建筑垃圾（废砖、废混凝土块、废砂浆、沥青块、废塑料、废金属、废竹木等）的产生。2015年4月，《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》正式发布，《意见》要求，全面促进资源节约循环高效使用，推动利用方式根本转变［1］。发展循环经济，按照减量化、再利用、资源化的原则，加快建立循环型工业、农业、服务业体系，提高全社会资源产出率。完善再生资源回收体系，推进建筑垃圾资源化利用。对于建筑垃圾的回收利用不仅是时代所需，并且对于保护环境，节约资源，发展绿色建筑等都具有非凡的意义［2］。

建筑垃圾回收处理技术最早是在德国起步的，进入中国比较晚，但是有关建筑垃圾处理的技术其实早在设备成型之前就已经逐步在完善中了。所以从技术上来看，国内设备并不逊于国外产品［3］。我国的再生混凝土发展正处于发展阶段，再生混凝土的生产技术还不是很成熟，如果需要进一步推广使用还需要投入更多的精力去研究发展。将建筑垃圾经过加工、破碎、分级等一系列处理后，按照一定的比例混合形成新的再生骨料，此举能够有效地减缓我国目前所面临的资源问题。建筑垃圾只有再循环利用才能保护环境，形成良好的经济效益和社会效益。本文通过对再生混凝土的进一步研究 ，旨在了解建筑垃圾作为骨料取代天然骨料配置混凝土对混凝土强度的影响，为建筑垃圾混凝土的技术发展、推广使用形成借鉴意义。

1 实验材料选择：

C35普通硅酸盐水泥、细骨料（河沙，细度模数2.1，细砂）、天然粗骨料碎石（粒径范围为4.75～20mm，连续级配）、经筛分后，加工后的建筑垃圾骨料，选取粒径范围4.75～20mm，连续级配（与天然粗骨料选取相同）、高效减水剂（聚羧酸）、自来水［4］。

2 实验方法：

建筑垃圾对混凝土的配置有许多很多影响，并且影响因素较为复杂，因此应当选取适当的实验方法来进行本项实验，为了加快试验进程，缩短试验周期，迅速找出各研究参数对再生混凝土的影响规律，本试验采用正交试验法对再生骨料混凝土进行了设计研究。在确保水泥品种一定的情况下，分别研究再生粗骨料的取代率、水灰比和外加剂掺量这三个因素的改变对再生混凝土抗压强度、坍落度的影响。

在本次试验中我们选取的三个变量因子，三种水平，按正交发进行安排实验，以讨论三种因素水灰比、取代率、外加剂对混凝土抗压强度的影响（见表一）。由于2种骨料的天然吸水率有着较大的差异，为使得拌合物的坍落度达到相应的要求，应该以各骨料吸水饱和状态下的质量来计算配合比，再生混凝土的配置过程中应该考虑粗骨料的吸水率，从而有基准用水量和附加用水量需要计算，其中基准用水量与普通粗骨料混凝土用水量相同，附加用水量以建筑垃圾粗骨料的吸水率大小来计算，同时应确保饱和状态下的理论水灰比不变。选取3组配合比来进行试验，分别为0.4、0.45、0.5.每一组配合比进行设计三组实验，建筑垃圾再生骨料的取代率分别选择20%、30%、40%其对应的外加剂参量分别为0.6%、0.8%和1.0%，本实验的配合比计算见表二。

表1 因素水平表

3 实验结果分析

建筑垃圾再生混凝土28d强度的极差分析表见表三。

各因素对指标的影响可用极差法计算得出，极差的大小为水灰比＞再生骨料取代率＞外加剂掺量，即各因素对混凝土28d强度影响程度由高到低的顺序为水灰比＞再生骨料取代率＞外加剂掺量。从而，可以得出结论，对再生混凝土28d抗压强度影响顺序依次是水灰比、 再生粗骨料取代率、外加剂掺量。其中水灰比的改变对混凝土强度产生的影响最大，是主要的影响因素，而再生骨料的参量和外加剂的参量在一定的添加范围内对混凝土强度的影响不大，是次要因素。

表2 再生混凝土的配合比计算

表3 建筑垃圾再生混凝土28d强度的极差分析表

［1］孙耀东，肖建庄.再生混凝土骨料［J］.混凝土，2004（6）:33-36.

［2］王罗春.建筑垃圾处理与资源化［M］.北京:化学工艺出版社，2004.

［3］杜婷，李惠强，郭太平，等.废弃混凝土再生骨料应用的经济性分析［J］.新型建筑材料，2006（6）:30-33.

［4］梁芮，于江，秦拥军.废弃混凝土再生骨料的研究综述［J］.混凝土，2013（5）:93-100.