張秀泉，王丹，陳志偉，劉雅晉

（1.山西省煤炭地質(zhì) 148 勘查院，山西 太原 030053 2.山西四建集團(tuán)有限公司科研所，山西 太原 030006）

再生骨料混凝土應(yīng)用研究

張秀泉1，王丹2，陳志偉2，劉雅晉2

（1.山西省煤炭地質(zhì) 148 勘查院，山西 太原 030053 2.山西四建集團(tuán)有限公司科研所，山西 太原 030006）

再生混凝土是將廢混凝土經(jīng)過簡單加工、破碎、整形分級，按一定比例混合后形成再生粗骨料，部分或全部替代天然粗骨料配制而成的混凝土。利用本地原材料和廢舊的破碎整形處理的再生粗骨料，通過對混凝土配合比的設(shè)計和優(yōu)化，使再生混凝土的強(qiáng)度達(dá)到基準(zhǔn)混凝土的強(qiáng)度。本文研究再生粗骨料的取代率為 20%～80% 時，混凝土的工作性能和抗壓強(qiáng)度。

再生骨料；再生混凝土；基準(zhǔn)混凝土

0 前言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，越來越多的郊區(qū)農(nóng)村被納入城區(qū)而成為城中村。2012 年太原市累計對城中村拆除面積 141.08 萬平米，拆遷產(chǎn)生了大量的建筑垃圾，而在處理建筑垃圾時，不僅產(chǎn)生大量的費(fèi)用，而且污染環(huán)境，影響市容?；炷磷鳛槭褂昧孔畲蟮慕ㄖ牧?，對資源的需求很大，作為混凝土原材料的粗骨料由于需要大量開采山體，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。

隨著環(huán)保意識的加強(qiáng)，大家都在考慮如何能有效地將大批量的廢棄混凝土作為再生骨料，既可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境又減少資源的浪費(fèi)。建筑廢棄物中的許多廢棄物經(jīng)分煉、剔除和粉碎，并經(jīng)過特殊設(shè)備處理后大多可以作為再生資源重新利用。

我們通過大量的試驗，利用太原本地建筑材料，將廢棄混凝土粉碎，經(jīng)過加工、分級后，按一定比例配制成符合國家混凝土標(biāo)準(zhǔn)要求的粗骨料，分為簡單再生粗骨料和整形再生粗骨料。簡單再生粗骨料指廢棄混凝土直接破碎后得到的粗骨料；整形再生粗骨料指在簡單再生粗骨料的基礎(chǔ)上，通過整形，加工得到的粗骨料。

再生骨料全部或按比例部分替代混凝土中天然碎石進(jìn)行試配，實(shí)現(xiàn)了混凝土生產(chǎn)過程中物資循環(huán)利用保證建筑工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。有效地利用這一資源來解決日益突出的問題，具有顯著地社會效益，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

1 試驗用原材料

（1）水泥：采用雙良鼎新水泥有限公司生產(chǎn)的 P·O42.5水泥，其物理性能見表1。

表1 水泥物理性能

（2）礦粉：使用中科 S95 礦粉，比表面積為 461m2/kg，燒失量為 1.1%，流動度比為 108%。

（3）砂：使用文水水洗砂，其物理指標(biāo)見表2。

表2 砂性能指標(biāo)

（4）碎石：使用 5～31.5mm 連續(xù)粒級碎石，其性能見表3。

表3 碎石性能指標(biāo)

（5）外加劑：使用山西飛旋新型建材有限公司生產(chǎn)的高效萘系減水劑其性能見表4。

表4 外加劑性能指標(biāo)

（6）再生碎石：使用 5～31.5mm 連續(xù)粒級碎石，其性能見表5。

表5 再生碎石性能指標(biāo)

2 試驗?zāi)康呐c方法

（1）試驗?zāi)康?/p>

以山西千禧混凝土 C30、C35、C40 配合比為基準(zhǔn)，再生粗骨料分別以 20%，40%，60%，80% 的比例摻入，再生粗骨料分為簡單再生粗骨料和整形再生粗骨料，對比基準(zhǔn)與摻入再生粗骨料混凝土工作性能、抗壓強(qiáng)度。

C30、C35、C40 具體配合比情況見表6。

表6 混凝土配合比 kg/m3

（2）試驗方法

試驗采用臥軸式強(qiáng)制攪拌機(jī)攪拌，拌合量為 20L，各種材料按照順序倒入攪拌機(jī)中，持續(xù)攪拌 2min，出機(jī)后人工攪拌 1min。觀察測定混凝土的工作性能，留置 3d、7d、28d 齡期的試塊，進(jìn)行對比試驗。結(jié)果見表7。

3 結(jié)果分析

由表7 可以得到以下結(jié)果：

（1）簡單再生骨料混凝土：隨著簡單再生骨料摻量的增加，混凝土的坍落度逐漸減小，和易性差、流動性差，混凝土抗壓強(qiáng)度降低。與普通混凝土相比，簡單再生骨料的混凝土抗壓強(qiáng)度只達(dá)到基準(zhǔn)混凝土的 70%～90%。

（2）整形再生骨料混凝土：隨著再生骨料摻量的增加，混凝土拌合物的工作性能達(dá)到基準(zhǔn)混凝土的工作性能，和易性好，混凝土的強(qiáng)度達(dá)到基準(zhǔn)混凝土的抗壓強(qiáng)度。整形后的再生骨料可以替代天然粗骨料在混凝土中使用。

表7 不同混凝土試配性能檢測數(shù)據(jù)表

4 工程應(yīng)用經(jīng)過大量試驗，優(yōu)化后的 C30、C35、C40 再生混凝土配合比已應(yīng)用于山西千禧混凝土公司辦公樓加層和料場加固工程上，工作性能滿足施工要求，強(qiáng)度也達(dá)到設(shè)計要求。

5 結(jié)論

通過大量的試配和數(shù)據(jù)的分析，簡單再生骨料制作的混凝土的抗壓強(qiáng)度比基準(zhǔn)混凝土的抗壓強(qiáng)度降低 10%～30%。

經(jīng)過顆粒整形后的粗骨料，再生混凝土的強(qiáng)度已經(jīng)接近或部分還超過天然碎石混凝土的強(qiáng)度，可以替代天然碎石在混凝土中使用。

[1] JGJ55—2011．普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程[S]．

[2] GB/T50080—2002．普通混凝土拌合物性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)[S]．

[3] GB/T50081—2002．普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] 肖建莊．再生混凝土[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008．

［通訊地址］山西省太原市萬柏林區(qū)西礦街 281 號（030053）

張秀泉，山西省煤炭地質(zhì) 148 勘查院，副院長。