張力，張燕剛，張林

（1. 南京標(biāo)美生態(tài)環(huán)境科技有限公司，江蘇 南京 210036；2. 中國建筑股份有限公司技術(shù)中心，北京 101300）

1 我國再生骨料的發(fā)展現(xiàn)狀

我國對(duì)再生骨料混凝土的開發(fā)研究晚于發(fā)達(dá)國家。根據(jù)相關(guān)報(bào)導(dǎo)，我國建筑垃圾用于再生骨料利用率不足5%，而國外一些發(fā)達(dá)國家再生骨料利用率均在 50% 以上，有些甚至高達(dá) 80%～90%。但近年政府對(duì)建筑垃圾的循環(huán)再利用高度重視，制定的中長期發(fā)展戰(zhàn)略鼓勵(lì)廢棄物的開發(fā)利用。建設(shè)部將“建筑廢渣綜合利用”列入 1997 年科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。目前國內(nèi)數(shù)十家大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)開展了再生混凝土的研究，取得了一定進(jìn)展，并在北京、上海、南京、常州等地的建筑企業(yè)在建筑垃圾回收利用方面做了一些有益的嘗試。為了保證建筑垃圾再生骨料應(yīng)用的效果和質(zhì)量，推動(dòng)建筑垃圾再生骨料在建筑工程中的應(yīng)用，我國制定了 GB/T 25177—2001《混凝土用建筑垃圾再生粗骨料》、GB/T 25176—2001《混凝土和砂漿用建筑垃圾再生細(xì)骨料》兩部國家標(biāo)準(zhǔn)，中華人民共和國建筑工程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑垃圾再生骨料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》已通過專家審定。

2 再生骨料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及政策

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 25177—2001《混凝土用建筑垃圾再生粗骨料》中對(duì)“混凝土用建筑垃圾再生粗骨料”定義為：由建（構(gòu)）筑廢物中的混凝土、砂漿、石、磚瓦等加工而成，用于配制混凝土的粒徑大于 4.75mm 的顆粒。

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 25176—2001《混凝土和砂漿用建筑垃圾再生細(xì)骨料》中對(duì)“混凝土和砂漿用建筑垃圾再生細(xì)骨料”定義為：由建（構(gòu)）筑廢物中的混凝土、砂漿、石、磚瓦等加工而成，用于配制混凝土和砂漿的粒徑不大于 4.75mm 的顆粒。

3 再生骨料的定義及應(yīng)用范圍

綜上所述，再生骨料是指將建（構(gòu)）筑物拆除、路面翻修、混凝土生產(chǎn)、工程施工或其他狀況下產(chǎn)生的廢混凝土塊，砂漿、石、磚瓦等經(jīng)過破碎、清洗和分級(jí)等一系列加工后，按一定的比例混合，所得到的粒徑在40mm 以下的骨料。其中粒徑在 5～40mm 范圍內(nèi)的為再生粗骨料，粒徑 0.5～5mm 范圍內(nèi)的為再生細(xì)骨料。

再生骨料可以廣泛應(yīng)用于新拌混凝土、透水混凝土、植生混凝土、水穩(wěn)、水泥磚、透水磚、空心磚、花磚、代替級(jí)配碎石用于路基墊層等。

與天然碎石相比，由于再生骨料具有棱角較多和表面粗糙的特點(diǎn)，骨料表面包裹 30% 左右的水泥砂漿殘留，并且，混凝土塊在解體、破碎的過程中，使骨料內(nèi)部產(chǎn)生大量裂紋，致使再生骨料的吸水速率和吸水率較高，對(duì)于混凝土的流動(dòng)性產(chǎn)生不利影響。

4 再生骨料透水混凝土定義

再生骨料透水混凝土是指將廢棄的混凝土塊、石塊破碎后清洗分級(jí)作骨料（稱再生骨料），部分或全部代替天然骨料，配以水泥和專用膠結(jié)料按一定配合比配制成的透水混凝土或植生混凝土。用于透水混凝土面層的骨料粒徑一般 4.75～9.5mm，用于底層透水混凝土的骨料粒徑一般為 10～20mm。砂漿、磚瓦等制成的再生骨料經(jīng)檢驗(yàn)后可用于碎石層。故在拌制透水混凝土?xí)r用根據(jù)面、底層的不同要求選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的再生骨料。再生骨料用于透水混凝土要求見表1。

表1 和表2 的指標(biāo)中吸水率的要求明顯比天然骨料要求寬泛，這是因?yàn)樵谠偕橇媳砻嬗屑s 30% 左右的水泥漿殘留，同時(shí)在破碎的過程中對(duì)骨料的內(nèi)部產(chǎn)生破壞，致使其內(nèi)部產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致了其吸水速率和吸水率提高，故在應(yīng)用再生骨料到透水混凝土混合料中時(shí)，應(yīng)預(yù)先將再生骨料濕潤，保證水泥在水化反應(yīng)時(shí)有足夠的水分。

透水混凝土屬于干硬性混凝土，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特殊，在應(yīng)用再生骨料做骨架時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的工程要求骨料全部采用或部分采用。國標(biāo) CJJ/T 235—2016《再生骨料透水混凝土技術(shù)規(guī)程》中所表述的再生骨料透水混凝土是以不低于 30% 的再生骨料替代天然骨料基礎(chǔ)編寫的。不管采用哪種方式，所攪拌出的透水混凝土混合料性能指標(biāo)應(yīng)符合表3 要求。

表1 透水混凝土用再生骨料技術(shù)指標(biāo)

表2 天然骨料用于透水混凝土要求

表3 透水混凝土性能要求

5 再生骨料配制透水混凝土試驗(yàn)

（1）用再生骨料完全替代天然骨料配制透水混凝土，再生骨料透水混凝土中水膠比對(duì)抗壓強(qiáng)度的變化影響，試驗(yàn)結(jié)果如表4。全天然骨料透水混凝土和全再生骨料透水混凝土的水膠比與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系曲線見圖1和圖2。

表4 全再生骨料混凝土配合比及強(qiáng)度結(jié)果

圖2 全再生骨料透水混凝土水膠比—強(qiáng)度關(guān)系曲線

試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著水膠比的增加，再生骨料透水混凝土的抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)從低到高再到低的變化趨勢(shì)。水膠比在 34%～38% 時(shí)抗壓強(qiáng)度有最大區(qū)間值。從試驗(yàn)還可以看出，如果完全用再生骨料配制透水混凝土，在合適的水膠比情況下，抗壓強(qiáng)度可達(dá) 20MPa，是可以滿足人行道、非機(jī)動(dòng)車道路技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)要求的；要想滿足機(jī)動(dòng)車道的 C25～C30 強(qiáng)度，可以考慮用再生骨料和天然骨料按一定比例混合來配制透水混凝土，以提高再生骨料透水混凝土的抗壓強(qiáng)度參數(shù)。

（2）用一定摻量的再生骨料代替天然碎石配制透水混凝土試驗(yàn)結(jié)果見表6，再生骨料摻量與透水混凝土抗壓強(qiáng)度的關(guān)系曲線見圖3。

表6 部分再生骨料混凝土配合比及強(qiáng)度結(jié)果

圖3 再生骨料摻量對(duì)強(qiáng)度變化影響

結(jié)果表明，隨著再生骨料摻量的增加，透水混凝土抗壓強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)。再生骨料參量在 10%～40% 時(shí)抗壓強(qiáng)度大于 25MPa，在 20%～40% 可以很好滿足路面技術(shù)參數(shù)的要求，同時(shí)還可以最大限度地利用再生骨料。

6 膠結(jié)料對(duì)再生骨料透水混凝土的影響

透水混凝土專用膠結(jié)料是改善、提高料漿性能的材料，在將再生骨料應(yīng)用到透水混凝土里的研究過程中，我們發(fā)現(xiàn)透水混凝土專用添加劑是必不可少的一部份，同時(shí)透水混凝土專用膠結(jié)料的配方應(yīng)隨再生骨料特性有所調(diào)整。本試驗(yàn)所用的膠結(jié)料就是一種透水混凝土為再生骨料專用復(fù)合添加劑，因?yàn)橛迷偕橇吓渲仆杆炷了枰乃枯^大且吸水速率也大，易發(fā)生離析，所以膠結(jié)料的使用不僅可以增加再生骨料透水混凝土拌合料的粘聚性，防止離析，還能顯著體現(xiàn)其強(qiáng)度的增強(qiáng)功能。使用膠結(jié)料配制透水混凝土，要求可以顯著提高透水混凝土的抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度，提高透水混凝土的抗凍性能以及耐久性、耐候性；膠結(jié)料還具有減水、保濕功能，減水對(duì)后期強(qiáng)度的增加有著積極的作用。

7 結(jié)語

再生骨料透水混凝土從去年至今，南京標(biāo)美生態(tài)環(huán)境科技有限公司在南京的中央北路人行道、風(fēng)臺(tái)南路人行道、北京東路人行道實(shí)際應(yīng)用四萬二千平方米；今年將實(shí)際應(yīng)用在十萬平方米以上?？梢姡S著人類對(duì)天然資源的珍惜和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，建筑固體廢棄物的回收利用必將成為發(fā)展綠色建材一個(gè)重要方向，再生骨料透水性混凝土也將成為綠色建筑材料中的一個(gè)重要研究方向。再生骨料透水性混凝土的應(yīng)用避免了天然材料的過度開采，有利于生態(tài)環(huán)境的良性發(fā)展，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，將再生透水性混凝土應(yīng)用于透水混凝土和植生混凝土中有著重要的意義。