劉志強(qiáng)，白琴琴，唐榮，王進(jìn)文

（西安高科新達(dá)混凝土有限責(zé)任公司，陜西 西安 710000）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，混凝土的需求量逐年增高。砂、石作為構(gòu)成混凝土的主要材料，在混凝土中的比重占到 75% 以上，隨著對天然砂、石的不斷開采，天然砂石資源趨于枯竭，混凝土生產(chǎn)帶來的生態(tài)惡化與環(huán)境問題日趨嚴(yán)峻。因此，為保護(hù)環(huán)境，并達(dá)到建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目的，必須要解決混凝土中使用天然骨料的問題。再生骨料是將廢棄混凝土塊經(jīng)過分揀、破碎、清洗、分級后，按一定的比例混合，其各項(xiàng)性能指標(biāo)可以在一定程度替代天然骨料。再生骨料部分或全部代替天然骨料配制成的混凝土稱為再生混凝土。再生骨料代替天然骨料的比例，稱為再生骨料取代率。利用再生骨料生產(chǎn)混凝土，一方面，可以解決大量混凝土廢棄物的處理困難和由其引發(fā)的對環(huán)境的負(fù)面影響等問題，同時可以節(jié)省大量的垃圾清運(yùn)和處理費(fèi)用；另一方面，再生骨料替代天然骨料應(yīng)用于混凝土工程中，可以減少對天然碎石的開采，保護(hù)天然砂石資源，節(jié)省天然砂石開采消耗的能源和費(fèi)用。

1 試驗(yàn)原材料及步驟

（1）水泥采用堯柏實(shí)豐水泥廠生產(chǎn)的強(qiáng)度等級為P·O42.5 的水泥，主要性能指標(biāo)見表 1 所示。

（2）超細(xì)粉煤灰采用陜西正元粉煤灰綜合利用有限公司生產(chǎn)的超細(xì)粉煤灰，主要性能指標(biāo)見表 2。

（3）細(xì)骨料采用黑河采砂廠提供的中砂，主要性能指標(biāo)見表 3。

表 1 水泥的主要物理性能

表 2 超細(xì)粉煤灰主要性能

表 3 砂的主要性能

（4）粗骨料采用涇陽采石廠提供的 5～25mm 連續(xù)級配碎石，其主要性能見表 4。

（5）再生骨料 5～25mm，其主要性能見表 5。

（6）外加劑采用陜西渤?；び邢薰咎峁┑木埕人岜盟蛣渲饕阅芤姳?6。

表 4 碎石的主要性能

表 5 再生骨料的主要性能

表 6 聚羧酸泵送劑的主要性能

2 再生骨料對混凝土性能的影響

由于再生骨料的各項(xiàng)性能指標(biāo)低于天然砂石指標(biāo)，為保證混凝土質(zhì)量同時合理有效地利用再生骨料，發(fā)展再生混凝土，現(xiàn)階段再生骨料混凝土多用于制作各種低強(qiáng)度等級混凝土，需通過試驗(yàn)研究找出合理的取代率，從而保證再生混凝土的質(zhì)量。

試驗(yàn)對 C25、C20 和 C15 三個等級的混凝土進(jìn)行研究，基準(zhǔn)組以天然石作為粗骨料，試驗(yàn)組中再生骨料取代碎石，取代率分別為 10%、20%、30%、40%、50%，其他材料與基準(zhǔn)材料一致。

混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)參照 GB/T 50081—2016《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行，采用 150mm×150mm×150mm 立方體試件，成型后 1 天拆模，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)至 7d、28d、60d 齡期進(jìn)行測試，將試驗(yàn)結(jié)果與基準(zhǔn)混凝土的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行對比。

混凝土的配合比及性能見表 7～9 及圖 1、2。

表 7 C25 混凝土配合比及性能

表 8 C20 混凝土配合比及性能

表 9 C15 混凝土配合比及性能

由表 7～9 和圖 1 可知，再生混凝土隨著再生骨料替代率的增高坍落度下降。這是由于再生骨料比天然骨料的空隙多，吸水率大，所以在相同水灰比的條件下再生骨料的取代率越高，再生骨料混凝土的坍落度就越低。同時再生骨料表面粗糙、棱角多，增大了拌和物在攪拌與澆筑時的摩擦力，降低了再生骨料混凝土坍落度。

由表 7～9 和圖 2 可以看出，再生粗骨料的取代率對再生混凝土的抗壓強(qiáng)度影響很大。再當(dāng)再生粗骨料取代率在 10%～30% 范圍內(nèi)，再生混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著再生粗骨料的取代率的增加而降低。原因可能是由于再生粗骨料與新舊砂漿之間存在的粘結(jié)較為薄弱，另外由于再生粗骨料孔隙率高，在承受軸向應(yīng)力時，容易形成應(yīng)力集中，這些都可能導(dǎo)致再生混凝土的強(qiáng)度降低。而當(dāng)取代率為 40% 時，混凝土抗壓強(qiáng)度反而增加了，相比普通混凝土而言強(qiáng)度略有降低，但可以達(dá)到強(qiáng)度要求，其原因可能是此時再生與天然粗骨料兩者形成的級配較優(yōu)，再生骨料表面的許多微裂縫會吸入新的水泥顆粒，使接觸區(qū)的水化更加完全，形成致密的界面結(jié)構(gòu)。這種界面層得到了強(qiáng)化的效應(yīng)。

圖 1 再生骨料取代率對混凝土坍落度的影響

圖 2 再生骨料取代率對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

2 結(jié)論

（1）隨著再生骨料替代率的增高再生骨料混凝土坍落度下降。

（2）再生混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著再生粗骨料的取代率的增加而降低。

（3）再生骨料取代率為 40% 時再生混凝土抗壓強(qiáng)度反而提高了，雖相比普通混凝土而言強(qiáng)度略有降低，但可以達(dá)到強(qiáng)度要求。

（4）在混凝土中合理摻用再生骨料不僅可以滿足使用要求，而且能夠減少環(huán)境負(fù)荷，有利于緩解天然骨料的大規(guī)模開采帶來的環(huán)境負(fù)擔(dān)，有利于建筑產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。