淺談再生混凝土

宋明慧， 鄭紅霞， 王軍偉

河南省第一建筑集團有限責任公司（450014）

再生混凝土是指舊建筑物或結構物解體的混凝土經破碎分級成為粗細骨料,用以代替混凝土中部分砂石配制成的混凝土，亦稱作再生骨料混凝土。以下對再生混凝土的性能和生產作一分析。

隨著科技的進步和社會的發展,中心城市的建筑業也在不斷發展。城市建設中因更新道路、毀拆舊房等產生的廢混凝土，體積大、份量重、破碎難、運輸難、堆埋難，成了真正的“垃圾”。影響了城市生活環境，造成了環境污染。運送到郊外進行掩埋，不僅要花費大量的運費，也會給城市郊區造成二次污染。其次，堆放掩埋這些建筑垃圾又要占用大量寶貴的土地資源。將建筑垃圾（此處主要包括廢棄混凝土塊、碎磚塊等）進行資源化利用，變得越來越重要。

目前，全世界混凝土的年產量約28億立方米，我國的混凝土年產量約占世界總量的45%，約13～14億立方米。混凝土原材料中骨料占75%，由此可推斷，其骨料的使用量有多大。為了能夠解決這些問題，各國開始了再生混凝土的研究開發與應用。

雖然我國對再生混凝土的研究起步比較晚,還處在試驗室階段，但也取得了相應的成果,如顧佳勛研究的建筑垃圾砌塊技術已獲得國家專利。1990年上海在市中心的“華亭”和“霍蘭”兩項工程中就使用了其結構施工階段產生的建筑垃圾。上海于1997年開始利用廢棄混凝土制作混凝土空心砌塊，其產品指標完全符合上海市標準《混凝土小型空心砌塊工程及驗收規程》。證明這項城市廢物循環利用的技術，完全可以進行更大范圍的應用推廣。

1 再生混凝土骨料的生產

上海為廢混凝土再生集料用作水穩材料的首個試驗與試點城市。他們先把從各處回收來的廢道路混凝土送進專門的機器里破碎，再經清洗、分級，按大約3:7的比例摻入傳統混凝土配料中，進行充分攪拌，全新的“再生混凝土”就可裝車外運了?；炷谅访娼洭F場破碎成較大的混凝土料塊后由運輸車輛運送到料場集中堆放。料場一般設在重建工程附近，以減少運輸費用。

運回料場的混凝土料塊的破碎、篩分和新骨料的破碎生產基本一樣，但主要有以下兩個不同之處:1）由于回收的混凝土里含有木料、灌縫料、塑料等雜質，所以需要使用設備將其在破碎、篩分之前除去。在美國一般使用空壓機產生的高壓氣流將這些雜質從回收料中吹出。2）由于回收的混凝土里有鋼筋、傳力桿、拉桿等鋼材，為了將這些鋼材除去，美國一般采取在破碎設備和篩分設備中間增加電磁鐵設備。目前一般采用兩套電磁鐵以較徹底的除去鋼材。第1套電磁鐵一般安裝在一級破碎機和振動篩分裝置中間,以除去鋼筋、傳力桿、拉桿等體積比較大的鋼材；第2套電磁鐵一般安裝在2級破碎機或圓錐破碎機和振動篩分裝置之間，以除去綁扎鋼筋網的鋼絲和在2級破碎過程中產生的體積較小的鋼材碎屑等。

2 再生混凝土的基本性能

再生骨料與天然骨料相比強度低，吸水率大，表面粗糙率大。所以再生混凝土和天然骨料混凝土的基本性能有所不同。

2.1 抗壓強度

由于骨料不同,所以強度隨齡期的增長情況也不相同。相關試驗表明:與天然骨料混凝土相比,同一水灰比的再生骨料混凝土的28d抗壓強度約低15%，但其相差的幅度會隨著齡期的增長而慢慢縮小。再生混凝土的強度和所使用的廢棄混凝土的強度有著緊密的聯系:在同一水灰比的條件下，再生骨料強度越高再生混凝土的強度也就越高。一般建筑物所拆除下的廢棄混凝土強度在C20左右，在水灰比為0.6并用再生骨料完全取代天然骨料時,其28d的抗壓強度可達到23.5MPa。完全符合普通混凝土的強度要求。如果使用高強度的再生骨料，則可以配制高強混凝土。相關試驗表明，如果用于生產再生骨料的廢棄混凝土的強度達到40～60 MPa并加入微細硅粉和高效減水劑則可配制出C70～C80的高強混凝土，尤其是在再生骨料與天然河砂搭配的情況下。

2.2 坍落度

再生混凝土的坍落度和再生骨料所取代的比例有關，由于再生骨料比天然骨料的吸水率大，空隙多,表面粗糙度高，用漿量多。所以在相同水灰比的條件下再生混凝土中再生骨料所取代的比例越高其坍落度就越小。同時骨料表面粗糙，增大了拌和物在拌和與澆筑時的摩擦力。而我們可以在再生混凝土中加入適量的粉煤灰或高效減水劑提高坍落度，同時可以保證有較好的保水性和粘聚性。

2.3 干縮性

干縮性是混凝土的重要指標之一。相關試驗表明：再生混凝土的干縮性與它的骨料情況有很大關系。由于再生混凝土使用的是吸水率大，空隙率高的再生骨料。所以它的干縮性比天然骨料混凝土要大且其干縮的程度和干縮持續的時間隨其再生骨料取代比例的增大而增大和加長。在再生骨料取代比例在50%以上時，其干縮時間持續時間比較長，但在50d齡期后干縮速率十分緩慢，干縮的增量也要小。

2.4 用水量

再生混凝土的用水量也與天然骨料混凝土不同。再生骨料內部缺陷多，吸水率大。再者，再生骨料的表面粗糙度比天然骨料要高，因此配合比中的細骨料（砂率）較高，并隨著再生骨料所取代比例的提高而增長。由于砂率較高，因此達到相同坍落度時，比天然骨料混凝土用水要多，且難以達到坍落性能良好。

3 再生混凝土的技術經濟分析

再生混凝土的生產過程同普通混凝土大體相同,再生混凝土中實際是使用了天然骨料和再生骨料的混合骨料,混合比大約為3:7。目前市場上天然骨料—石子和砂的價格約為45元/t和55元/t,如果采用混合骨料,考慮加工和運輸的因素,再生骨料的價格約為17～22元,遠遠低于天然骨料,由此混合骨料平均價格在30元左右。另外，考慮到混合骨料較天然骨料有很強的吸水能力,再生骨料的吸水率大約在8%左右,因此再生混凝土有效水灰比會有所提高,為了使再生混凝土有一定的強度實際水泥用量會適當提高根據測算約為5%左右。C20～C25的普通混凝土每立方水泥用量(32.5級)基本為380kg左右,如果采用再生骨料,水泥用量約在400kg左右?，F在市場上復合硅酸鹽32.5級每噸價格為300元左右。綜合以上材料分析,再生混凝土每立方價格較普通混凝土要少10%～15%左右,經濟效益還是相當可觀的。因此再生混凝土不僅增加了經濟效益,而且增加了可觀的環境效益和社會效益,是我國目前所提倡的建設節約型社會的良好體現,也是對循環經濟建設的一種啟示和推動。

4 結語

由于再生骨料與天然骨料的性質不同,故再生骨料混凝土與天然骨料混凝土的性能亦不相同。再生混凝土與天然骨料混凝土相比,其抗拉強度、抗壓強度和坍落度都比較低，但如果在其配制過程中加入微細硅粉和高效減水劑,則以上三個及其他性能就會較大幅度的提高,與天然混凝土的性能相近，甚至超出。所以，使用廢棄混凝土作為骨料生產再生混凝土是非?？尚械模⑶覍Y源的再生利用，保護環境具有重要的意義。

綜上所述,再生混凝土對生態環境是一種貢獻,也是對混凝土技術一種新的嘗試和革新,符合我們這個時代的要求,具有很好的社會環境效益。再生混凝土倡導的理念不僅適用于本身,而且還適用于其他不可再生材料的生產。

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