李滟浩　孫華銀

摘 要：廢棄混凝土的再生利用具有較為廣泛的前景，分析總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)外主要回收利用辦法，主要包括：制備再生粗集料及再生細(xì)集料部分取代石子和砂制備新混凝土；制備再生細(xì)集料拌制砂漿；制備大尺度混凝土塊直接填充在構(gòu)件內(nèi)；作為路基基層材料使用。

關(guān)鍵詞：廢棄混凝土；回收；再生集料；大尺度；取代率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.111

1 前言

時(shí)至今日，混凝土已經(jīng)成為用量最大的工程材料。但是，建筑物的拆除與修建過(guò)程中都將產(chǎn)生大量的混凝土廢棄物。據(jù)估算，僅2011年我國(guó)舊建筑物拆除產(chǎn)生的建筑垃圾至少達(dá)到31368.52萬(wàn)t，建筑垃圾中，混凝土占比一般為48.35%左右。

我國(guó)對(duì)處理廢棄混凝土的方法主要為直接填埋或野外堆放，新修建筑物所拌制的混凝土大部分采用新開(kāi)采的石子、水泥、砂等。無(wú)論是廢棄混凝土的處理，還是新混凝土的生產(chǎn)都對(duì)環(huán)境造成極大的破壞。因此，有效將廢棄混凝土回收利用，不僅可以大大減小建筑垃圾排放量，同時(shí)可減小因石子開(kāi)采帶來(lái)的環(huán)境破壞。

歐美以及日本等國(guó)家對(duì)廢棄混凝土已經(jīng)進(jìn)行了較長(zhǎng)時(shí)間的研究，且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢棄混凝土的較大規(guī)模利用。國(guó)外大部分研究為主要將廢棄混凝土處理后作為新拌制混凝土骨料進(jìn)而加以利用。我國(guó)在將廢棄混凝土作為再生骨料以及其他方面也有大量學(xué)者進(jìn)行了研究，并取得了豐碩的成果。

2 再生粗集料

2.1 廢棄混凝土加工

目前國(guó)內(nèi)外使用較廣泛的利用方式為將廢棄混凝土進(jìn)行破碎之后替換或部分替換新拌混凝土中的粗集料，對(duì)廢棄混凝土做如下處理：

（1）清除雜質(zhì)：進(jìn)行初步的破碎、二次破碎、沖洗篩選等工藝，清除其中的鋼筋、塑料、玻璃等雜物；

（2）骨料強(qiáng)化：在保證合理的破碎情況下，可以采取加熱后再破碎，能有效提高再生骨料的品質(zhì)；骨料破碎之后必要時(shí)可采取化學(xué)強(qiáng)化方法進(jìn)一步提高再生骨料質(zhì)量，浸泡使用材料主要包括聚合物、有機(jī)硅防水劑、純水泥漿等；

2.2 再生骨料取代率

同濟(jì)大學(xué)朱慈勉等通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究建議，取代率在不超過(guò)46%的時(shí)候，再生骨料混凝土在抗壓、抗拉及彈性模量方面具有良好的力學(xué)性能。替代率為30%時(shí)，再生骨料混凝土抗壓強(qiáng)度比相同級(jí)配下碎石混凝土低10%左右，沖切承載力僅降低約1.2%。

2.3 再生骨料級(jí)配

粗集料采用不同的級(jí)配對(duì)混凝土性能有直接影響，我國(guó)《混凝土用再生粗骨料》GB/T 25177-2010中將再生粗骨料按尺寸分為連續(xù)級(jí)和單粒級(jí)。使用連續(xù)級(jí)配效果較好。

2.4 再生骨料的其它技術(shù)指標(biāo)

我國(guó)《混凝土用再生粗骨料》GB/T 25177-2010中除級(jí)配規(guī)定外，就再生骨料的其它技術(shù)指標(biāo)也做了詳細(xì)規(guī)定，具體包括：微粉含量、泥塊含量、吸水率、針片狀顆粒含量、有害物質(zhì)含量、雜物含量、堅(jiān)固性、壓碎指標(biāo)、表觀密度和空隙率、堿集料反應(yīng)，總共10個(gè)指標(biāo)，按照該10個(gè)指標(biāo)將再生骨料分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類共3個(gè)類別，其中Ⅰ類再生骨料品質(zhì)最高。

3 再生細(xì)集料

在廢棄混凝土破碎過(guò)程中，尤其是多次破碎的方法中，將得到一定量粒徑小于5mm的集料，可用作再生混凝土的細(xì)集料而加以利用。朱效榮，孫輝在開(kāi)展廢棄混凝土塊再生循環(huán)集料的研究中發(fā)現(xiàn)，再生粗集料和再生細(xì)集料的使用將大大降低拌合物的塌落度，需增加用水量百分?jǐn)?shù)約為15%，高達(dá)25kg/m3。再生細(xì)集料還可作為砂漿集料，替代傳統(tǒng)砂漿中的砂子。

4 大尺度廢棄混凝土再生利用

再生集料的破碎與強(qiáng)化需消耗大量能量。對(duì)此，華南理工大學(xué)和西安建筑科技大學(xué)的吳波、趙新宇、楊勇展開(kāi)了對(duì)大尺度廢棄混凝土的運(yùn)用研究，研究中使用的廢棄混凝土塊尺寸達(dá)到50～300mm，廢棄混凝土塊不參與混凝土拌和，主要將廢棄混凝土塊作為鋼管混凝土、外置鋼板再生混合墻、混合樓板以及再生混合鋼筋混凝土構(gòu)件的填充料按一定比例直接進(jìn)行填充，澆筑鋼管再生混合柱等構(gòu)件。研究成果已經(jīng)在廣東省紫金縣文化活動(dòng)中心工程和廣州市一品湖山住宅小區(qū)工程得到良好應(yīng)用，使用結(jié)果表明，取代率為20%～30%時(shí)力學(xué)性能與經(jīng)濟(jì)性較好。

5 舊水泥混凝土路面再生利用

當(dāng)水泥混凝土路面破壞較嚴(yán)重時(shí)，可將路面板拆除，徹底打碎后，摻入乳化瀝青重做為瀝青路面；也可再摻入部分水泥，制作碾壓混凝土，成為再生貧混凝土做路面剛性基層或面層。陳強(qiáng)在其博士論文中對(duì)舊水泥混凝土面板再生集料做半剛性基層的耐久性和設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了一系列研究，并推薦了耐久性水泥穩(wěn)定再生集料的設(shè)計(jì)參數(shù)。

6 結(jié)論與展望

經(jīng)過(guò)大量學(xué)者長(zhǎng)期的研究，關(guān)于廢棄混凝土的再生利用主要表現(xiàn)為：

（1）將廢棄混凝土經(jīng)破碎、篩分后作為新拌混凝土的粗集料或細(xì)集料加以利用，此類利用方式為目前比較成熟、使用也比較廣泛的形式，但將導(dǎo)致二次耗能，且在使用過(guò)程中需注意再生集料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。

（2）將廢棄混凝土塊經(jīng)過(guò)初步破碎后，得到大尺度塊料，直接作為填料填入構(gòu)件中，該使用方法能有效節(jié)能，若較好的控制取代率及施工工藝能獲得較好的使用效果，具有較好前景。

（3）將廢棄混凝土用作路基填料，該方法使用過(guò)程較簡(jiǎn)單，能一定程度上減少建筑垃圾排放量，在施工過(guò)程中需注意壓實(shí)度問(wèn)題。

（4）廢棄混凝土因產(chǎn)生部位不同、原標(biāo)號(hào)不同等導(dǎo)致其性能差異較大，因此在再生使用過(guò)程中建議分類處理，劃分等級(jí)后使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳波，趙新宇，楊勇.采用大尺度廢棄混凝土的再生混合構(gòu)件研究進(jìn)展[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（10）：174-183.

[2]朱慈勉，李壇.廢棄混凝土摻合型再生混凝土的力學(xué)性能[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014（02）：50-55.

[3]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).混凝土用再生粗骨料（GB/T 25177-2010）[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

項(xiàng)目基金：重慶市教委科技項(xiàng)目（KJ15012011），涪陵區(qū)科技項(xiàng)目（FLKJ，2015ABA1043）。

作者簡(jiǎn)介：李滟浩（1989-），男，四川鄰水人，碩士研究生，主要從事橋梁工程、建筑材料等領(lǐng)域研究。