淺析再生混凝土骨料在干混砂漿中的應(yīng)用

王惠芬，秦守婉，肖昭然

河南工業(yè)大學(xué)土木建筑學(xué)院（450052）

0 前言

隨著世界建筑業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段,建筑施工使用大量的混凝土及砂漿對(duì)自然資源的占用及對(duì)環(huán)境造成了較大的負(fù)面影響,同時(shí)大量廢棄混凝土的處理和開(kāi)采天然砂石的運(yùn)輸能耗與費(fèi)用驚人，對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞十分嚴(yán)重，引起了人們對(duì)建筑與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注。為解決這些問(wèn)題，混凝土及砂漿的生產(chǎn)及施工技術(shù)必須走可持續(xù)發(fā)展的道路，而再生骨料干混砂漿正是符合當(dāng)今時(shí)代要求的綠色建材。

1 再生骨料在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用狀況

干混砂漿是20世紀(jì)50年代從歐洲發(fā)展起來(lái)的,我國(guó)自20世紀(jì)90年代至今,國(guó)內(nèi)在這方面的研究進(jìn)展一直不大,只是在最近幾年，隨著商品混凝土的研究和推廣,帶動(dòng)了商品砂漿的研究和使用。

1.1 國(guó)外應(yīng)用狀況

再生混凝土的研究始于“二戰(zhàn)”后期，由于戰(zhàn)爭(zhēng)的巨大破壞作用，產(chǎn)生了大量的廢棄混凝土塊，如何處理這些廢棄物成為各參戰(zhàn)國(guó)政府和科學(xué)家共同關(guān)心的問(wèn)題。美國(guó)、日本和歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)對(duì)建筑垃圾尤其是廢棄混凝土等的再生循環(huán)利用研究開(kāi)展得較早,目前廢棄混凝土的再生利用率達(dá)到了一定的水平;歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)建筑垃圾的循環(huán)利用也較多,例如德國(guó)將建筑垃圾應(yīng)用于混凝土工程上。

日本較早地將再生骨料混凝土成功應(yīng)用于剛性路面和建筑結(jié)構(gòu)物;最近又開(kāi)發(fā)了再生骨料混凝土的新用途路面下的透水材料。目前日本全國(guó)建筑廢棄物實(shí)現(xiàn)資源再利用率已超過(guò)50%，其中廢棄混凝土利用率更高，處理廢棄物工廠的規(guī)模有的達(dá)到100 t/h。現(xiàn)在日本已有3～4家再生骨料混凝土生產(chǎn)企業(yè)與3～4家再生骨料商品混凝土攪拌站。法國(guó)還利用碎混凝土和碎磚塊生產(chǎn)出了磚石混凝土砌塊，所獲得的混凝土砌塊已被鑒定，符合與磚石混凝土材料有關(guān)的NBNB21-001(1988)標(biāo)準(zhǔn)。從20世紀(jì)80年代末開(kāi)始，澳大利亞的墨爾本和悉尼等城市開(kāi)始利用再生骨料混凝土。目前，據(jù)估計(jì)悉尼每年有大概40萬(wàn)噸舊混凝土被再生利用，墨爾本每年則有35萬(wàn)噸。

1.2 國(guó)內(nèi)應(yīng)用狀況

目前,我國(guó)每年由建筑業(yè)產(chǎn)生的廢棄混凝土至少達(dá)7000 萬(wàn)噸,如果再考慮到混凝土生產(chǎn)過(guò)程中的廢棄混凝土量（約5000 萬(wàn)噸），則我國(guó)總的廢棄混凝土量（混凝土生產(chǎn)過(guò)程、建筑施工過(guò)程以及建筑拆除過(guò)程中的廢棄混凝土之和）將達(dá)12000 萬(wàn)噸以上。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的進(jìn)一步加快，廢棄混凝土的總量還將增多。而同時(shí)我國(guó)對(duì)建筑垃圾的資源化利用的研究尚處于起步階段,對(duì)舊混凝土的回收利用還未引起足夠的重視,隨著我國(guó)急劇增長(zhǎng)的建筑垃圾,建筑垃圾資源化處理已迫在眉睫。

國(guó)內(nèi)也有一些再生骨料混凝土的應(yīng)用實(shí)例。1992年6月,北京城建集團(tuán)一公司先后在9萬(wàn)平方米不同結(jié)構(gòu)類型的多層和高層建筑的施工過(guò)程中,回收利用各種建筑廢渣840多噸，節(jié)約資金3.5萬(wàn)余元。合寧高速公路采用再生水泥混凝土骨料作為新拌混凝土的骨料來(lái)澆筑混凝土路面。再生骨料混凝土的利用率為80%，每年的維修工程量為9～10萬(wàn)平方米,節(jié)約骨料的運(yùn)輸費(fèi)用為117～130萬(wàn)元；同時(shí)，節(jié)省了廢料占用的土地費(fèi)用約67～75萬(wàn)元。國(guó)道310線開(kāi)蘭公路水泥混凝土路面的大修工程將破損混凝土板軋成碎石重新利用，開(kāi)蘭公路修復(fù)改建工程竣工后，通過(guò)了有關(guān)部門(mén)組織的竣工驗(yàn)收，并被評(píng)為優(yōu)良工程。通過(guò)近幾年的通車(chē)使用，路面狀況一直保持較好。

2 干混砂漿的特點(diǎn)及應(yīng)用狀況

2.1 干混砂漿的特點(diǎn)

1）生產(chǎn)質(zhì)量有保證。干混砂漿由專業(yè)廠家生產(chǎn)，有固定的場(chǎng)所、成套的設(shè)備、精確的計(jì)量及完善的質(zhì)量控制體系。河砂的烘干控制了砂的含水量、除塵控制了砂的含泥量、篩分控制了級(jí)配（一般生產(chǎn)所需的砂粒徑＜2.5mm，并將其分幾個(gè)區(qū)間分別貯存,在生產(chǎn)時(shí)再按產(chǎn)品所需進(jìn)行合理級(jí)配）；精確的電腦控制計(jì)量，保證了原材料稱量的準(zhǔn)確性；強(qiáng)制機(jī)械拌合保證了各物料混合均勻;規(guī)范嚴(yán)格的品質(zhì)檢驗(yàn)使產(chǎn)品品質(zhì)均衡等。如此多種措施，都是為了最大限度地提高砂漿產(chǎn)品質(zhì)量。

2）施工性能與質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)。干混砂漿根據(jù)產(chǎn)品種類及性能要求，特定設(shè)計(jì)配合比并添加多種外加劑進(jìn)行改性，如常用的外加劑有纖維素醚、可再分散乳膠粉、觸變潤(rùn)滑劑、消泡劑、引氣劑、促凝劑、憎水劑等。改性的砂漿具有優(yōu)異的施工性能和品質(zhì)，良好的和易性方便砌筑、抹灰和泵送，提高施工效率。由于其優(yōu)異的施工性能和品質(zhì)使施工質(zhì)量提高，施工層厚度降低，節(jié)約材料。施工質(zhì)量的提高使得維修返工的機(jī)會(huì)大大減少，同時(shí)也可以降低建筑物的長(zhǎng)期維護(hù)費(fèi)用。

2.2 新出現(xiàn)的問(wèn)題

干混砂漿在具備了很多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),也對(duì)建筑本身提出了更高要求，即在實(shí)際施工中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。如預(yù)拌砂漿使用時(shí)不像商品混凝土那樣，施工集中、機(jī)械泵送等，砂漿的使用周期長(zhǎng)，集中時(shí)間段使用砂漿量不多等，這就需要小批量、大批次運(yùn)輸；另外重要的一點(diǎn)是，由于干混砂漿的原材料品種多，砂石材料的需求量大，一些性能良好的外加劑的價(jià)格昂貴,這就使得干混砂漿的成本較傳統(tǒng)砂漿高出許多，因此降低成本是干混砂漿一個(gè)非常重要的研究方向。

3 再生骨料干混砂漿的應(yīng)用前景

綜上，將廢棄的混凝土骨料合理應(yīng)用到干混砂漿中，研究廢棄材料和砂漿各組成材料之間的相互關(guān)系及其最佳配比，是值得考慮的，同時(shí)對(duì)于降低干混砂漿的成本、節(jié)約天然資源、保護(hù)環(huán)境具有重大意義，這種能夠滿足性能要求又符合可持續(xù)發(fā)展的干混砂漿將具有廣闊的應(yīng)用前景。

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