砖含量对再生混凝土的性能影响研究

■李群山，赵 超 ■.许昌市政府投资项目代建制管理办公室，河南 许昌 46000;.许昌学院，河南 许昌 46000

既有建筑物的拆迁与改造产生出大量的碎砖、混凝土等废弃物，造成了生态环境的严重污染。有效地回收和利用建筑废弃碎砖石、混凝土等废弃物作为新拌混凝土的原材料，不仅可节约资源、实现资源的再利用，还可保护生态环境，具有重要意义。

再生骨料因材料来源及制造过程不同，其所得的骨料基本性质也不同，相对的再生混凝土的制造方法也有异于普通混凝土。再生骨料的主要成分为碎混凝土和碎砖。上海大学石建光［1］的研究表明，再生粗骨料中碎砖成份会降低再生混凝土的强抗压强度和抗拉强度;但南京林业大学余倩［2］的研究表明，通过配合比的设计、减水剂和掺合料的合理使用，以碎砖做为粗骨料依旧可以得到强度在C40 左右的再生混凝土。

本文则进一步根据不同再生砖含量的含砖类再生骨料制备的再生混凝土，回归建立出含砖类再生骨料对再生混凝土力学性质的影响。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

本试验再生骨料取自许昌衙前街拆迁区不同处的建筑废弃物。拆除后的建筑废弃物包括有废弃混凝土块、钢筋、碎磁砖、碎红砖、木头、塑料、纸类等所组成。其中钢筋、塑料、木板及较轻的杂质分别以磁力及风力析出。依其处理程序为:使用德国维特根生产的MOBIREX MR 110 EVO 大型建筑垃圾破碎设备，先将建筑废弃物置入机械入口，先经孔径约15 公分的水平摇筛机加以初步过筛，将较大的木板、杂质筛除，再经滚式摇筛机经水平、垂直震动将较细的骨料及黏土筛离，然后经输送带将骨料带往磁选机及风选机处，将钢筋、塑料、木板及较轻的杂质以磁力及风力析出。再生骨料使用前需送往固定筛孔大小的碎石机碎化成所需骨料粒径大小，再经输送带将骨料送往堆放地点，最终所得到再生骨料主要为混凝土块、碎磁砖、碎红砖及些许杂质。

天然细骨料取自襄县，天然粗骨料取自禹州，合乎建筑用砂、建筑用石的要求。水泥使用禹州无梁水泥厂生产的I 型普通硅酸盐水泥

1.2 试验方法

为了解再生骨料中，废弃混凝土碎块含量改变时对再生混凝土性质的影响，所规划的试验内容为拌制一组天然骨料的普通混凝土为控制组，试件编号为N-0.50，使用水胶比为0.50;在此相同配合比之下，另外拌制5 组经水洗的再生骨料(不含再生砂)混凝土，以废弃混凝土碎块含量为控制依据，其中废弃混凝土碎石块占总再生骨料重量比例有2/6、3/6、4/6、5/6 及6/6，剩下的粗骨料重量则为碎红砖及少量碎瓷砖所组成，试验编号依序以R2 -6、R3 -6、R4 -6、R5 -6、R6 -6 来表示。

各组试件的混凝土配合比如表1 所示。

表1 再生混凝土试验配合比(kg/m3)

其中N-0.50 中的天然粗骨料为1123kg/m3按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB50081 -2002 的规定，分别测定再生混凝土的抗压强度、抗弯强度与抗折强度。

2 试验结果与分析

2.1 试验结果

不同组别的再生混凝土的抗压强度、抗弯强度与抗折强度试验结果如表2 所示。

表2 各组别再生混凝土的力学性能

2.2 试验分析与结论

由图1 不同含砖量的再生混凝土抗压强度结果可知，在相同配合比之下，再生混凝土的抗压强度约为一般混凝土强度的75%至85%之间。另外，因混凝土碎石块比碎红砖、碎磁砖的抗压强度高，混凝土碎石块占再生骨料的百分比愈高，相对的其再生混凝土的抗压强度亦应该愈高，此结果可由图中得知，但趋势并非十分明显。此现象说明了，就本地区的一般建筑废弃物而言，虽然再生骨料中含有相当(约30%)的碎砖，但因砖类也具有基本的力学性质，因此对再生混凝土抗压强度影响有限。为了能充分地再生利用建筑废弃物，由以上数据佐证，再生骨料中虽含有碎砖，也是可接受使用于再生混凝土中。

再由图2 不同含砖量的再生混凝土抗弯强度结果可看出，再生混凝土的抗弯强度约为一般混凝土的抗弯强度的75%至90%间，其结果较抗压强度性质表现更好。理论上，再生混凝土中的混凝土碎石块含量愈大时，其抗弯强度也应随抗压强度愈高而愈大，但由图中结果所知，再生混凝土彼此间的抗弯强度差异不大，并不因为再生骨料中砖类的含量增加，而对再生混凝土的抗弯强度有负面的影响。此结果更证明了再生骨料中含有碎砖时，也可应用于混凝土拌制的骨料上。

图1 不同含砖量的再生混凝土抗压强度

至于弹性模量部分，由图3 不同含砖量的再生混凝土弹性模量结果可看出，再生混凝土的弹性模量约为一般混凝土弹性模量的70%至80%间，其结果比抗压强度及抗弯强度性质表现较差。但再生骨料中的砖含量变化时对再生混凝土弹性模量的影响并不大。

图2 不同含砖量的再生混凝土抗弯强度

图3 不同含砖量的再生混凝土弹性模量

［1］石建光.再生骨料对混凝土性能影响的试验研究和计算分析［D］.上海大学，2011:116 -118.

［2］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，2013:57 -58.