再生骨料的國內(nèi)外研究進(jìn)展

呂 琦 沈菊男

(蘇州科技大學(xué)道路工程研究中心，江蘇 蘇州 215011)

·建筑材料及應(yīng)用·

再生骨料的國內(nèi)外研究進(jìn)展

呂 琦 沈菊男

(蘇州科技大學(xué)道路工程研究中心，江蘇 蘇州 215011)

通過分析再生骨料在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，對國內(nèi)外建筑垃圾的再生利用進(jìn)行了歸納與總結(jié)，指出對于建筑廢棄物的再生利用，不僅可以減少對天然資源的開采，而且對于建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展以及節(jié)約型社會的構(gòu)建具有重要意義。

再生骨料，再生混凝土，物理性能

1 在國外的研究現(xiàn)狀

在20世紀(jì)80年代荷蘭就開始了對于廢棄混凝土的相關(guān)研究并制定了有關(guān)廢棄混凝土骨料再生利用的規(guī)范[1]。代爾夫特理工大學(xué)[2]在通過大量的實驗后得出：1)粘結(jié)力的大小受級配中的細(xì)集料含量影響很大；2)再生摻量的增加會導(dǎo)致模量值增大，并且模量值會受到養(yǎng)護(hù)時間的影響。

日本的國土面積小，天然資源的匱乏，促使其在20世紀(jì)就開始研究廢棄混凝土的再生利用并制定了《再生骨料和再生混凝土使用規(guī)范》，而后又相繼在各地建立以處理混凝土廢棄物為主的再加工廠。表1是日本對于再生料的分類[3]。

表1 日本規(guī)范中再生料的分級

美國在20世紀(jì)70年代開始運用再生骨料鋪筑路面[4]。美國在對于再生骨料研究的同時進(jìn)行了現(xiàn)場運用，并對于實際工程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了探討研究，這對于實際施工起到了很好的指導(dǎo)作用[5]。

澳大利亞的墨爾本和悉尼在20世紀(jì)80年代末開始利用再生骨料[6]。格里菲思大學(xué)[7]的研究人員把抗壓強(qiáng)度從15 MPa～75 MPa的舊混凝土破碎之后，重新組合成滿足規(guī)范的新級配。通過試驗數(shù)據(jù)得出:1)生產(chǎn)出的再生骨料始終可以滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并且可以作為一種基層或底基層材；2)研究認(rèn)為再生骨料的性能完全可以與用作基層材料的天然集料相媲美，與其他材料相比，良好級配的再生骨料在較低的應(yīng)力下可以得到更高的回彈模量。

漢城國立大學(xué)[8，9]對廢棄混凝土的吸水率、級配組成、級配最優(yōu)含水率等進(jìn)行了研究，對骨料的針片狀含量調(diào)整的基礎(chǔ)上進(jìn)行了無側(cè)限抗壓試驗，結(jié)果顯示，將再生骨料用做基層也可以滿足天然骨料用做基層材料的各項性能指標(biāo)。

2 在國內(nèi)的研究現(xiàn)狀

在政府的大力支持下，國內(nèi)專家在借鑒國外研究成果的基礎(chǔ)上積極推動廢棄混凝土在實際工程中的應(yīng)用，并取得了不少顯著成果。

李云霞，李秋義[10]用化學(xué)處理的方法將再生骨料分別浸泡在稀釋過的聚合物(PVA)和有機(jī)防水劑溶液中，浸泡的時間分別為48 h和24 h，并測試了浸泡過后的再生骨料的吸水率，試驗結(jié)果表明兩種溶液均可以降低骨料的吸水率，相比而言，用有機(jī)硅酸處理過后的骨料，其吸水率改變更加顯著。

莊敬偉等[11]在總結(jié)了各國11年來對再生混凝土耐久性的研究成果的基礎(chǔ)上，定量分析了再生混凝土氯離子滲透性影響因素的主次關(guān)系，結(jié)果表明:1)隨著再生粗骨料摻量的增加，再生混凝土的抗氯離子滲透性、抗凍性和耐久性會變差；2)隨著再生細(xì)骨料摻量的增加，混凝土耐磨性會變好；絕大多數(shù)的混凝土抗碳化性會隨著再生粗骨料摻量的增加而變差，但會出現(xiàn)有少部分特殊的情況。

肖建莊，林壯斌，朱軍[12]研究了級配調(diào)整對再生混凝土抗壓強(qiáng)度的影響以及調(diào)整前后的抗壓強(qiáng)度出現(xiàn)的變異現(xiàn)象及規(guī)律，試驗結(jié)果表明：通過人工調(diào)整優(yōu)化后的級配，其堆積密度會有所提高，壓碎指標(biāo)會相應(yīng)的降低。

肖建莊等[13]比較分析了國內(nèi)外的再生集料生產(chǎn)工藝，在此基礎(chǔ)上建議了一套適合我國實際情況的工藝流程，考慮到我國生產(chǎn)力成本較低，且機(jī)械不能很好地處理大塊雜質(zhì)，因此選擇使用人工法對混凝土塊進(jìn)行分選。現(xiàn)階段由于國內(nèi)對粒徑5 mm以下的再生細(xì)集料未做研究，所以該工藝將這一部分集料視為微粉處理。鑒于鐵屑和碎塑料等細(xì)微雜質(zhì)很難采用人工分離，工藝設(shè)置了磁鐵分離臺和分離器，以便提高集料的純度。通過篩分機(jī)進(jìn)行篩分，得到不同粒徑的再生集料。最后對5 mm～31.5 mm粒徑的集料進(jìn)行沖洗。

崔素萍等[14]在全部使用再生細(xì)骨料的情況下加入了不同的礦物摻合料，并研究摻合料種類對再生混凝土耐久性的影響，結(jié)果表明：在再生混凝土中同時摻入兩種不同礦物摻合料的效果較單一摻入摻合料的效果要好，且復(fù)合種類對再生細(xì)骨料混凝土的耐久性影響較明顯。

陳會凡等[15]利用不同母體的再生粗骨料來研究再生混凝土的強(qiáng)度。采用強(qiáng)度已知和強(qiáng)度未知的廢舊混凝土做再生骨料的母體混凝土來研究再生骨料的性能變化情況。試驗還采用了不同的母體混凝土生產(chǎn)低強(qiáng)度再生混凝土及中強(qiáng)度的再生混凝土，研究母體混凝土對再生混凝土的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的影響。

王智威[16]測試了多種來源不同的廢棄混凝土，系統(tǒng)研究了不同來源骨料的密度、吸水率、砂漿附著量、孔隙率和壓碎指標(biāo)等相關(guān)物理性能，試驗結(jié)果表明：不同來源的廢棄混凝土由于其老化程度不同，最終會導(dǎo)致它們在物理性能上面的差異。在做了相關(guān)的物理試驗后又測試了再生骨料的抗壓強(qiáng)度試驗，試驗結(jié)果表明：抗壓強(qiáng)度受不同來源再生骨料的影響不大。

3 結(jié)語

無論是國內(nèi)外，對于再生骨料的研究還是比較重視的，再生骨料的有效利用無論是在經(jīng)濟(jì)上還是在環(huán)境上帶來的一系列好處也是有目共睹。由于國外對再生骨料的研究起步較早，因此對于再生骨料的研究也相對透徹并且能很好的運用到實際工程中，而在我國，盡管很多研究者在再生骨料的研究上做了很大的努力，但由于起步晚，以及在設(shè)備上的落后，導(dǎo)致了對于再生骨料的利用率并不高。現(xiàn)階段，國內(nèi)對于再生骨料的研究局限在物理性能、化學(xué)性能、結(jié)構(gòu)性能和耐久性能上，要想能夠更好的利用再生骨料，還需要做更加深入的研究。

[1] 朱小艷.灌漿預(yù)埋再生骨料混凝土的實驗研究[D].杭州：浙江工業(yè)大學(xué),2011.

[2] T．Park.Application of Constructuction and Building Debris as Base and Subbase Materials in Rigid Pavement[J]. Journal of Transportation Engineering,2003(3):111-112.

[3] Braik O Stripping of asphalt mixtures and effectiveness of antisripping additives. Master thesis, Civil Engineering Department, Jordan University of Science and Technology, Irbid Jordan,1987.

[4] British Standards Institution. BS6543-Guide to the Use of Industrial By-products and Waste Materials in Building and Civil Engineering [S].London,1985.

[5] 羅 蓉,馮光樂,凌天清.再生水泥混凝土研究綜述[J].中外公路,2003(20):33-34.

[6] 陳圖真,朱 江,張東升,等.再生混凝土的研究與應(yīng)用進(jìn)展[A].第十三屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會[C].2013.

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[8] Chi Sun Poon Dixon Chan. Feasible use of recycled concrete aggregates and crushed clay brick as unbound road sub-base[J].Construction and Building Materials,2006(5):578-585.

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[10] 李云霞，李秋義.再生骨料與再生混凝土的研究進(jìn)展[J].青島理工大學(xué)學(xué)報，2005(5):22-24.

[11] 應(yīng)敬偉，肖建莊.再生骨料取代率對再生混凝土耐久性的影響[J].建筑科學(xué)與工程學(xué)報，2012(1):56-62.

[12] 肖建莊，林壯斌，朱 軍.再生骨料級配對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響[J].四川大學(xué)學(xué)報，2014(4):154-160.

[13] 肖建莊，孫振平，李佳彬,等.廢舊混凝土破碎再生工藝研究[J].建筑技術(shù)，2005(2)：141-145.

[14] 崔素萍，杜 鑫.不同礦物摻和料對再生細(xì)骨料混凝土耐久性影響的研究[J].試驗研究，2011(20):82-85.

[15] 陳會凡.不同母體的再生粗骨料對混凝土強(qiáng)度的影響[J].混凝土，2011(5):109-112.

[16] 王智威.不同來源再生骨料的基本性能及其對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響[J].新型建筑材料，2007(3):49-51.

The research progress of recycled aggregates at home and abroad

Lv Qi Shen Junan

(CenterforRoadEngineeringResearch,SuzhouUniversityofScienceandTechnology,Suzhou215011,China)

Through analyzing recycled coarse aggregate research status at home and abroad, this paper sums up and summarizes the recycle of construction waste at home and abroad point out for the recycle of construction waste, not only can reduce the exploitation of natural resources, but also for the sustainable development of the construction industry and the construction of a conservation oriented society is of great significance.

recycled aggregate, recycled concrete, physical property

1009-6825(2017)21-0090-03

2017-05-18

呂 琦(1992- )，男，在讀碩士； 沈菊男(1962- )，男，博士，教授

TU528.041

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