再生骨料性能的研究

凌慧华，贾靓科

（平顶山福星现代建材有限公司 河南 平顶山 467000）

【摘要】再生骨料混凝土的各项性能在很大程度上取决于再生骨料的性质，再生骨料与天然骨料相比，组成成分复杂，其基本特性与天然骨料有较大差异，为此，对再生骨料的组成性状及级配、表观密度、吸水率等进行了大量试验研究。

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关键词 再生骨料；性能；研究

1.建筑垃圾再生利用的目的意义?

（1）就废弃混凝土的堆放处理而言，无论是堆放于地上，还是掩埋、平沟填壑，均对环境有不利影响，如占用土地、污染环境等，其环境效益不言而喻。混凝土产品生产中混凝土的配制需开采砂石骨料，而在混凝土的几种原材料中，骨料用量又居首位，生产1立方米混凝土大约需要1700-2000千克砂石骨料，可见对砂石料的需求非常巨大。再生混凝土产品充分利用了废弃混凝土中的骨料尤其是粗骨料组分，节省了天然岩石材料的开采，研究表明，用废弃混凝土作再生骨料，可节省50%以上的天然石子资源。一方面可以解决大量废弃混凝土处理困难以及由此造成的生态环境日益恶化等问题，另一方面，用建筑垃圾循环再生骨料替代天然骨料，可以减少建筑业对天然骨料的消耗，从而减少对天然砂石的开采，从根本上解决了天然骨料的日益匮乏和大量的砂石开采对生态环境的破坏，保护了人类的生存环境，保证了人类社会的可持续发展，符合可持续发展的要求。?

（2）建筑垃圾的综合利用已成为绿色环保产业开发的重点领域，是实现我国国民经济可持续发展的需要，是改善人类社会生存环境和生态平衡的需要，是实现资源有效配置和有效利用的需要，是实现经济、社会和环境协调发展的需要。对解决社会需求的持续增长与资源的有限性、不可再生性之间的矛盾，改善生存环境，促进经济增长方式的转变、产品结构的调整，实现可持续发展的战略都具有重大的长远和现实意义。因此，必须根据地域资源和建筑节能的要求，大力发展新型建筑材料，以期符合"环境再生、协调共生、持续自然"的原则，尽量减少自然资源的消耗，尽可能对废弃物的再利用和净化，保护生态环境以确保人类社会可持续发展的战略方针。

2.再生骨料的生产工艺?

（1）再生骨料包裹的硬化水泥浆越少，其性能就越高，再生骨料的生产工艺大体类似，基本都是经历两个阶段，第一阶段把废旧钢筋混凝土块放进破碎机中进行破碎，分别分离出钢筋以及其它废料，如塑料、木材等，第二阶段是对其进行二次破碎，然后通过筛分装置按照不同的粒径尺寸对骨料进行分离，得到符合粒径要求的再生骨料。?

（2）本实验连续生产装置流程如图1所示，对初加工再生骨料利用颚式破碎机进行再次破碎处理。

3.再生骨料的性能研究?

（1）普通混凝土的破坏是由于在荷载作用下界面微裂缝的发展而导致混凝土的最终破坏，一般来说，骨料并不发生破坏，因此，废弃混凝土中的骨料是完全可以利用的。?

（2）由于再生骨料的吸水率比天然骨料的高，在拌制混凝土过程中直接影响再生混凝土的和易性。一方面可以在拌制前让再生骨料预先浸水来降低它的吸水量，另一方面可对粉碎后的废弃混凝土作摩擦处理，使骨料相互混合摩擦，骨料及骨料外围粘连的水泥组分变成粉末，直至完全与骨料分离，以降低再生骨料的吸水率。?

（3）再生骨料混凝土的各项性能在很大程度上取决于再生骨料的性质。再生骨料与天然骨料相比，组成成分复杂，组分中包含相当数量的硬化水泥砂浆，砂浆体中水泥石本身孔隙比较大，且在破碎过程中，其内部往往会产生大量的微裂缝。因此，其基本特性与天然骨料有较大差异，为此，对再生骨料的性质进行了大量研究。?

（4）建筑垃圾中主要成分是碎混凝土块和碎砖块，为便于研究可简化建筑垃圾的组成，可以认为建筑垃圾完全由碎混凝土块或碎砖块组成。由于原生混凝土的强度对再生混凝土的影响并不是很大，本试验所用的混凝土骨料取自拆除建筑物的废弃混凝土，能代表当前废弃混凝土的主流，其中不含砖头、木块、玻璃、钢材等杂物，经人工破碎筛分成粒径5-10mm的再生粗骨料和粒径在5mm以下的再生细骨料。?

3.1再生骨料的组成性状及级配。?

（1）再生骨料多数参考普通混凝土骨料的分类方法进行分类，一般将粒径在0.16-5mm之间的再生骨料称再生细骨料，粒径在5-10mm的称再生粗骨料。再生粗骨料颗粒一般为表面包裹着部分水泥砂浆的石子，小部分与砂浆完全脱离的石子，还有极少一部分水泥石颗粒。再生骨料表面是否粘附水泥砂浆以及粘附水泥砂浆的多少等情况与基体混凝土强度等级、骨料种类等因素有关。基体混凝土的强度等级越高，则表面粘附的水泥砂浆越多；碎石表面粘附的水泥砂浆比卵石表面的多。再生细骨料主要包括砂浆体破碎后形成的表面附着水泥浆的砂粒、表面无水泥浆的砂粒、水泥石颗粒及少量破碎石块。?

（2）根据实验测得再生粗骨料颗粒级配如表1所示，再生细骨料颗粒级配如表2所示。?

细度模数符合中粗砂的国家标准，宜配置再生混凝土。?

3.2再生粗骨料的表观密度。

影响再生骨料表观密度的因素很多，主要包括：原始混凝土骨料的密度、原始混凝土的砂率和水灰比、再生骨料的粒径和级配、再生骨料的颗粒组成和性状、再生骨料的含水状态等。再生骨料堆积密度和表观密度离散性较大，均建议可参照天然粗骨料的测定方法测定。试验测得再生细骨料的堆积密度和表观密度分别为天然细骨料的75-80%和80-85%，再生粗骨料的堆积密度和表观密度分别为天然粗骨料的85%以上和90%以上。再生粗骨料的表观密度为2230kg/m?3，再生细骨料的表观密度为2050kg/m?3，总之，再生骨料的表观密度明显小于天然骨料。?

3.3再生骨料的吸水率。

再生骨料的颗粒棱角多，表面粗糙，组分中包含相当数量的硬化水泥砂浆(包裹在天然骨料表面或以碎屑形式存在)，砂浆体中水泥石本身孔隙比较大，且在破碎过程中，其内部往往会产生大量的微裂缝。因此，再生骨料的吸水性和吸水速率比天然骨料要大得多。另外，从旧建筑物拆除现场取得的再生骨料与天然骨料采集场的操作环境截然不同，经破碎后获得的再生骨料含有较多的泥土和泥块，也会增加其含水率和吸水率。实验得出再生细骨料和再生粗骨料的吸水率分别为10.8%和5.7%；从大量实验结果中还发现再生骨料的吸水率与其密度之间呈抛物线关系。国内研究表明：再生细骨料的吸水率超过10%，有些情况下高达15%，再生粗骨料吸水率范围很大，最低2.5%，最高12%。也有研究得出再生细骨料吸水率在11%左右，是天然细骨料的2倍多，再生粗骨料吸水率在6.5%左右，大约是天然粗骨料的3倍。经实验发现再生粗骨料在短时间内即可吸水饱和，10分钟可达到饱和程度的85%左右，30分钟可达到饱和程度的95%以上；再生粗骨料的吸水量随着时间的延长而不断增大，其中10分钟的吸水速率最大，之后吸水速率减小，基本趋于饱和，再生粗骨料的吸水量与其质量基本成正比关系。

4.结论?

再生骨料混凝土的各项性能在很大程度上取决于再生骨料的性质。再生骨料与天然骨料相比，组成成分复杂，且在破碎过程中，其内部往往会产生大量的微裂缝，基本特性与天然骨料有较大差异。经实验测得破碎筛分后的建筑垃圾其颗粒级配符合相应的国家标准，适合配制干硬性混凝土。实验得出再生细骨料和再生粗骨料的吸水率分别为10.8%和5.7%，再生骨料的吸水性和吸水速率比天然骨料要大得多，且堆积密度和表观密度明显小于天然骨料。

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参考文献

［1］李坤.再生骨料及再生混凝土基本性能研究)

［文章编号］1006-7619（2015）07-09-463

［作者简介］(凌慧华（1978.09-），女，职称：工程师，工作单位：平顶山福星现代建材有限公司)