再生混凝土空心砌塊的應用和研究現狀

李曉希姜巖

前言

近年來，我國基礎設施建設進入高速發展階段，隨之而來的，每年產生大量建筑垃圾。這不但造成嚴重的浪費，如不加以利用，更會威脅環境。十九大報告對于生態文明建設高度重視。對此，利用廢棄混凝土作為再生混凝土的原料，為建筑廢棄物的處理提供一條新的思路。經過回收、破碎、篩分等一系列加工處理過程后，建筑廢棄物中的混凝土形成了混凝土空心砌塊。針對再生混凝土空心砌塊的力學和耐久性能，國內外眾多學者紛紛進行了大量。

1 再生混凝土空心砌塊力學性能

力學性能包括抗壓強度、抗折強度和收縮變形。

1.1 抗壓和抗折強度

1.1.1 再生骨料的品質

郝彤[1]對不同再生細骨料替代率混凝土的抗壓性能進行研究，提出采用基于自由水灰比的配合比設計方法和二次攪拌工藝時，再生細骨料混凝土的強度與普通混凝土相近。葉禾通過試驗也認為：高品質再生骨料混凝土相比于普通再生混凝土，力學性能可與普通混凝土相近。王智威分析討論了采用加熱磨損法和濕處理法生產的再生骨料，認為均可滿足用于結構混凝土的要求。采用合理的生產工藝處理后，高品質再生骨料混凝土的力學性能可得到顯著的提高，可對設備工藝和強化方法進行深入的研究。

1.1.2 再生骨料的摻量

胡敏萍[2]通過試驗對再生粗骨料的摻入量分別為0，30%，50%，70%和100%的結果進行了對比，其結果為抗壓強度和抗折強度隨著再生粗骨料取代率的增加而降低，當再生粗骨料取代率為100%時，抗壓強度和抗折強度分別降低12.8%和約7%。周靜海等通過試驗認為，再生骨料的取代率為50%時，可以獲得較高的抗壓強度。

1.1.3 水膠比

水膠比是影響混凝土強度主要因素，也是最顯著因素。袁繼峰等發現，再生混凝土抗壓強度隨水膠比增大而降低。張學兵認為水灰比控制在0.45±0.05比較合適，低于此值則再生混凝土工作性差，高于此值則強度將急劇下降。古松等和卓玲等均建議凈水灰比取0.4。所以在試驗中，建議水膠比不宜過大。

1.2 干燥收縮

較高的收縮率會促進混凝土砌塊內部的結構裂縫的產生，外界環境中的水和腐蝕性物質也會沿裂縫滲入，極大的影響再生混凝土砌塊的性能。采取何種有效的措施降低再生混凝土的干縮率是很多學者共同研究的課題。曹勇等認為，再生集料表層的水泥砂漿吸水收縮，導致再生混凝土的干燥收縮率較普通混凝土偏大。張興才和張建等指出，減水劑、粉煤灰、普通礦粉、超細礦粉和硅灰均可減小再生混凝土的收縮性。

2 再生混凝土空心砌塊耐久性能

墻體的耐久性對于圍護結構的安全和穩定極為重要。而再生混凝土空心砌塊并未像傳統砌塊那樣經歷了長時間的考驗，因而對其耐久性能進行全面的研究很有必要。耐久性主要包括耐水性和抗凍性等。

2.1 耐水性

軟化系數是用來衡量砌體耐水性的重要指標之一。劉瑋輝等提出，當吸水率控制在20%以內，再生混凝土多孔磚的耐水性受吸水率的影響不大，隨碎磚含量和細骨料含量的增加，再生混凝土多孔磚的軟化系數有增大趨勢，但對耐水性的影響不大。

2.2 抗凍性

再生混凝土的抗凍性能普遍差于普通混凝土的抗凍性能。馮嘉為，再生骨料取代率決定了其粗骨料混凝土的質量性能。當前者增加時，后者的質量損失率隨之下降。王軍強等提出摻粉煤灰和引氣劑，可使再生混凝土的抗凍性明顯提高。再生混凝土保溫砌塊抗凍性的影響因素很多，有待進一步探索。

3 再生混凝土空心砌塊的優劣勢分析

再生混凝土空心砌塊可以變廢為寶，其原料來源廣、價格低、不受原材料供應的限制、可機械化生產。作為國家頒布的新型墻材，再生混凝土空心砌塊的研究和應用都將得到國家墻改基金的有力支持。但目前，國內的再生混凝土空心砌塊應用情況尚未達到預期效果，原因在于：

（1）再生骨料需精細加工，生產設備的成本和能耗均較高；

（2）再生混凝土本身強度不如普通混凝土，且在生產空心砌塊過程中損耗較大；

（3）再生混凝土空心砌塊吸水性強，施工過程中吸收砂漿中的部分水，影響砂漿的強度，后期墻體也易產生空殼、開裂，造成安全隱患；

（4）通過添加添加劑可改善再生混凝土的性能，但這又將提高成本。

4 總結

再生混凝土空心砌塊的研究是具有時代意義的，隨著我國社會的不斷發展，其應用也將越來越廣泛，盡管再生骨料相對天然骨料存在一些不足，但其在節約資源、環境保護等社會和經濟效益方面的優勢明顯。需要在推廣和應用過程中，不斷完善其性能，利用政策扶持起到的帶動作用，找到真正適合再生混凝土空心砌塊的應用之路。