再生骨料对混凝土基本性能的研究与探讨

李洁 郭秋兰 彭友飞

[摘要]中国目前处于基础建设高峰期，水泥路面建设占很大比重，导致废旧混凝土利用率问题日益突出，再生混凝土技术是解决矛盾的主要途径。从再生混凝土的基本性质入手，讨论了再生骨料分别对混凝土和易性、强度和耐久性的影响，分析了提高再生混凝土性能的主要技术方法，可为再生混凝土性能研究提供一定的参考价值。

[关键词]再生混凝土；性能研究；配合比设计

[中图分类号]TU528 [文献标识码]A

随着经济不断迅猛地发展，我国建筑垃圾不断增多，直接影响到人类生存的环境。将废旧混凝土作为再生骨料，一方面实现了建筑垃圾的再生利用，解决了天然砂石短缺的问题；另一方面有效地处理了垃圾乱堆乱放问题，保护了自然生态环境。再生混凝土表面留有旧水泥砂浆，其物理力学性能均不及天然骨料，如视密度、吸水量、针片状含量、压碎值等较小，强度差、稳定性不高，只能作为再生资源用作路面基层，而无法像天然混凝土骨料用作铺设路面。那么，如何提高再生混凝土的基本性能，以满足施工要求，显得尤为重要。

1 再生混凝土的工艺要求

1.1 再生混凝土的概念

再生混凝土是由废旧混凝土块经过破碎、筛分、清除杂质等工序，按一定的比例混合而成的骨料。将部分或全部再生骨料代替天然骨料配制新混凝土的技术，成为再生混凝土利用技术。

1.2 再生混凝土配合比设计基本要求

混凝土配合比是指混凝土中各组成材料数量之间的比例关系。无论是普通混凝土，还是再生混凝土，其配合比设计应满足以下四个要求：一是满足结构物设计强度的要求；二是满足施工和易性的要求；三是满足工程环境耐久性的要求；四是满足经济性的要求。只有符合配合比设计要求，才能得到质量均匀且致密的混凝土。

2 再生骨料对混凝土性能的影响

将再生骨料配置成再生混凝土，且具有良好的工作性，其和易性、强度和耐久性是再生混凝土的主要技术指标。

2.1 再生骨料对混凝土和易性的影响

和易性是指混凝土易于搅拌、运输、浇筑、捣实等工序，并能获得质量均匀和致密的混凝土，它包括流动性、粘聚性和保水性三方面。

与天然砂石相比，再生骨料具有表面粗糙、孔隙率较大、浆体较多的特点，导致吸水率高，在单位用水量相同的条件下，流动性变差、坍落度小；但粘聚性和保水性有所提高。

2.2 再生骨料对混凝土强度的影响

再生混凝土的强度等级应符合普通混凝土立方体抗压强度标准，也是控制工程质量和工程验收的重要依据，其混凝土强度取决于水泥石的强度及其与骨料表面的粘结强度。较天然砂石而言，再生骨料具有密度小、强度低，表面留有大量水泥砂浆；在一定的荷载作用下，再生混凝土易产生裂缝，导致再生混凝土的抗压性能较低。

2.3 再生骨料对耐久性的影响

再生混凝土在保证强度要求的前提下，还应抵抗外界环境的作用及使用功能的要求，确保结构的安全、稳定和正常使用。由于再生骨料在破碎过程产生微裂缝，提高了混凝土的孔隙率，渗透性增大，势必会影响其耐久性。

3 提高再生混凝土性能的主要技术

由于再生骨料表面存在一定杂质、孔隙率大、吸水性强、强度低、稳定性差等特点，其在某些物理性质上不能满足工程实际要求，可采取物理、化学和配合比改性等技术，提高混凝土性能。

3.1 物理改性技术

物理改性方法，即通过循环压研破碎等技术可去除骨料表面的水泥浆，减小应力集中作用，提高骨料的整体性能，达到再生骨料的使用要求。通过物理強化法，再生骨料性能得到一定改善，但其对机械损耗较为严重且动力能量消耗大。

3.2 化学改性技术

化学改性方法是采用有机硅防水剂、水泥浆液等化学溶液对再生骨料进行浸泡和干燥等处理，使化学浆液填充再生骨料内部的孔隙，可适当提高混凝土的强度。但该方法工序复杂，成本高，骨料表面不易粘结水泥浆，在一定程度上影响了混凝土的使用效果。

3.3 配合比改性技术

再生混凝土配置过程中，用水量直接影响到混凝土的性能。当用水量过少，则流动性不能满足施工要求；当用水量过多，强度降低，干缩性大，易产生裂缝。较普通混凝土，再生混凝土的用水量应适当增加，增加的用水量称为附加用水量。骨料有一定的地域性，导致材料吸水性有所不同，用水量往往要通过试验确定。通常，配置相同坍落度的混凝土，“再生骨料+天然砂石”的用水量往往要少于“全部再生骨料”的用水量。由于用水量增加，在水灰比一定的条件下，水泥用量增加，导致不经济。可适当采用减水剂等外加剂，有效减少单位用水量和水泥用量，提高混凝土性能，满足实际施工要求。该方法较为简单，试验性强，有一定的理论基础，推广性强。

4 结语

废旧混凝土最有效的处理方式是加工成再生骨料，用于生产再生混凝土。在可持续发展的大前提下，再生骨料的推广应用已势在必行。在研究废旧混凝土再利用的情况下，鉴于骨料存在地域性差异，应结合当地骨料本身质量来进行分析。

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