再生骨料混凝土

付瑤

摘 ?要：大量建筑物的拆除，致使產生大量的建筑垃圾，其中 40%的就是混凝土，這些廢材不易分解，這可能會造成環境污染。由于混凝土用量遞增，導致砂石等材料過度開采，引起自然災害，破壞了自然環境，也是對資源的一種浪費。本文通過對全再生混凝土和再生骨料混凝土之間作一個對比，研究其在改變摻量時，其基本力學變化趨勢。

關鍵詞：全再生混凝土;再生混凝土;天然骨料比例設計

一、引言

1.1 研究背景

近年來，城鎮化建設中，產生了大量的建筑垃圾，我國平均每年共排放建筑垃圾 7800多萬噸[1]。其中混凝土占主要地位，對廢棄混凝土的回收再利用具有很大的經濟與環保價值。如找到可行有效的途徑，將這些廢棄混凝土破碎、篩分，形成不同粒徑的再生混凝土骨料，利用這些再生骨料配制成再生混凝土，若配制而成的再混凝土各項力學性能及經濟效益能達到標準，那么這些廢棄的建筑垃圾將可以重新利用，在保護環境的同時也創造了經濟價值。

二、再生與天然混凝土的差別

2.1 骨料之間的差異

從再生骨料的制備角度來看，在破碎過程中，或多或少會使得骨料內部造成一定的損傷，因此所得骨料產生許多微小裂紋，他的壓碎指標普遍偏高，因此導致其含粉率高于天然砂。所以通常會把再生骨料經破碎粒徑小于 10mm 的碎石作為填充材料使用，石子采用天然骨料，這樣對其配成的再生混凝土強度影響不是特別大。從表面粗糙程度來看，再生骨料在破碎前是一個整體，且水泥之間的作用會有一定的粘結力，導致在破碎過程中會使得再生骨料產生凹凸不平的表面，其表面粗糙程度要高于天然骨料，這樣在配制再生混凝土時候會增大骨料之間的咬合力，對于增大強度是有利的。

三、再生混凝土基本力學性能

3.1 立方體抗壓強度

3.1.1 取代率的影響

肖開濤采用了用再生粗骨料來取代普通混凝土中天然骨料，控制水灰比等一系列因素不變，探究改變替代率對再生混凝土的這些性能的影響。[2]而且針對再生骨料混凝土的應用進行了經濟可行性分析。在相同水膠比（W/B）前提條件下，隨著再生粗骨料含量的占比持續增加，再生骨料混凝土的不同齡期強度發展規律如圖 3-1 所示。

由圖可知，隨著再生粗骨料含量的增加，再生骨料混凝土的早期強度和后期強度一定的增幅。7d強度可以增加3%到12%，28d 強度可以增加5%到15%，并且90d 的長期抗壓強度沒有太大差異，取代率為 0 的普通混凝土90d時強度可達41MPa（試驗采用C35砼），取代率為 100%的完全用再生粗骨料配制的混凝土可達到39.2MPa。[3]從圖 3-1 可看出，普通混凝土的強度在28d后增加，而其他試樣強度增加很少，完全用再生粗骨料配制的混凝土 90d 時強度還有倒縮現象。

大量資料顯示，再生混凝土中隨著骨料取代率的增加，再生混凝土的強度會降低，這個結論與本試驗的試驗結果恰好相反，通過查閱資料，可以用以下兩個原因來解釋這個現象。一是采用高強度再生骨料配制低強度再生混凝土。由于再生骨料的強度較高，配制的再生混凝土強度較低，硬化水泥砂漿結構較致密，經破碎后表面粗糙，與新的水化產物有很強的咬合能力。二是再生骨料吸水性大導致水灰比降低使得配制的再生混凝土強度變高，當原材料加水拌和以后，再生骨料大量吸水，致使水泥砂漿中實際水灰比也偏低，故再生混凝土的強度也就越高。但是，當再生粗骨料和配制的再生混凝土的強度接近時，隨著再生粗骨料增多，達到一定程度時，再生混凝土結構中的主要抗壓主要取決于再生骨料。

3.1.2 水灰比的影響

王昊坤[4]將普通混凝土中的粗骨料全部用再生骨料（取代率為 100%），將水灰比當做變量，通過改變水灰比（水灰比分別為 0.3、0.4、0.5 和 0.6），立方體抗壓強度的變化趨勢如圖 3-2 所示：

由圖知，再生混凝土立方體抗壓強度早期強度較高，水灰比為 0.3 和 0.4 的兩種再生混凝土尤為明顯，這與高效減水劑的加入密切相關。試驗結果表明，再生混凝土立方體抗壓強度與水灰比呈明顯的線性關系，與普通混凝土變化趨勢相同，均隨水灰比的減小而增大，且各水灰比條件下，28d 實際立方體抗壓強度均大于配制強度（水灰比為 0.4 的再生混凝土實際立方體抗壓強度達到配制強度的 93%）。試驗還發現水灰比為 0.3 的再生混凝土的 28d 立方體抗壓強度達到 60MPa 以上，說明再生混凝土可以達到中高強度要求。

四 結論

由于再生骨料自身劣于天然骨料，使再生骨料的性能稍差于天然骨料，因此多把再生骨料當作填充材料來使用，很少用再生粗骨料來做承重材料使用，通過將普通混凝土中的天然粗骨料用再生粗骨料替代，探究其變化趨勢，可以找到那么一個平衡點，爭取最大限度的利用再生骨料，利用再生骨料配制的再生混凝土無論是性能還是強度上，都更接近于普通混凝土。

參考文獻

[1] ?石磊，《全再生骨料混凝土配合比及其長期性能試驗研究》

[2] ?陳麗君，《淺析再生混凝土研究現狀與應用前景》

[3] ?肖開濤.《再生混凝土的性能及其改性研究》

[4] ?王昊坤，再生粗骨料機制砂混凝配合比設計與基本力學性能試驗研究[D].