再生骨料對混凝土基本性能的研究與探討

李潔 郭秋蘭 彭友飛

[摘要]中國目前處于基礎建設高峰期，水泥路面建設占很大比重，導致廢舊混凝土利用率問題日益突出，再生混凝土技術是解決矛盾的主要途徑。從再生混凝土的基本性質入手，討論了再生骨料分別對混凝土和易性、強度和耐久性的影響，分析了提高再生混凝土性能的主要技術方法，可為再生混凝土性能研究提供一定的參考價值。

[關鍵詞]再生混凝土；性能研究；配合比設計

[中圖分類號]TU528 [文獻標識碼]A

隨著經濟不斷迅猛地發展，我國建筑垃圾不斷增多，直接影響到人類生存的環境。將廢舊混凝土作為再生骨料，一方面實現了建筑垃圾的再生利用，解決了天然砂石短缺的問題；另一方面有效地處理了垃圾亂堆亂放問題，保護了自然生態環境。再生混凝土表面留有舊水泥砂漿，其物理力學性能均不及天然骨料，如視密度、吸水量、針片狀含量、壓碎值等較小，強度差、穩定性不高，只能作為再生資源用作路面基層，而無法像天然混凝土骨料用作鋪設路面。那么，如何提高再生混凝土的基本性能，以滿足施工要求，顯得尤為重要。

1 再生混凝土的工藝要求

1.1 再生混凝土的概念

再生混凝土是由廢舊混凝土塊經過破碎、篩分、清除雜質等工序，按一定的比例混合而成的骨料。將部分或全部再生骨料代替天然骨料配制新混凝土的技術，成為再生混凝土利用技術。

1.2 再生混凝土配合比設計基本要求

混凝土配合比是指混凝土中各組成材料數量之間的比例關系。無論是普通混凝土，還是再生混凝土，其配合比設計應滿足以下四個要求：一是滿足結構物設計強度的要求；二是滿足施工和易性的要求；三是滿足工程環境耐久性的要求；四是滿足經濟性的要求。只有符合配合比設計要求，才能得到質量均勻且致密的混凝土。

2 再生骨料對混凝土性能的影響

將再生骨料配置成再生混凝土，且具有良好的工作性，其和易性、強度和耐久性是再生混凝土的主要技術指標。

2.1 再生骨料對混凝土和易性的影響

和易性是指混凝土易于攪拌、運輸、澆筑、搗實等工序，并能獲得質量均勻和致密的混凝土，它包括流動性、粘聚性和保水性三方面。

與天然砂石相比，再生骨料具有表面粗糙、孔隙率較大、漿體較多的特點，導致吸水率高，在單位用水量相同的條件下，流動性變差、坍落度小；但粘聚性和保水性有所提高。

2.2 再生骨料對混凝土強度的影響

再生混凝土的強度等級應符合普通混凝土立方體抗壓強度標準，也是控制工程質量和工程驗收的重要依據，其混凝土強度取決于水泥石的強度及其與骨料表面的粘結強度。較天然砂石而言，再生骨料具有密度小、強度低，表面留有大量水泥砂漿；在一定的荷載作用下，再生混凝土易產生裂縫，導致再生混凝土的抗壓性能較低。

2.3 再生骨料對耐久性的影響

再生混凝土在保證強度要求的前提下，還應抵抗外界環境的作用及使用功能的要求，確保結構的安全、穩定和正常使用。由于再生骨料在破碎過程產生微裂縫，提高了混凝土的孔隙率，滲透性增大，勢必會影響其耐久性。

3 提高再生混凝土性能的主要技術

由于再生骨料表面存在一定雜質、孔隙率大、吸水性強、強度低、穩定性差等特點，其在某些物理性質上不能滿足工程實際要求，可采取物理、化學和配合比改性等技術，提高混凝土性能。

3.1 物理改性技術

物理改性方法，即通過循環壓研破碎等技術可去除骨料表面的水泥漿，減小應力集中作用，提高骨料的整體性能，達到再生骨料的使用要求。通過物理強化法，再生骨料性能得到一定改善，但其對機械損耗較為嚴重且動力能量消耗大。

3.2 化學改性技術

化學改性方法是采用有機硅防水劑、水泥漿液等化學溶液對再生骨料進行浸泡和干燥等處理，使化學漿液填充再生骨料內部的孔隙，可適當提高混凝土的強度。但該方法工序復雜，成本高，骨料表面不易粘結水泥漿，在一定程度上影響了混凝土的使用效果。

3.3 配合比改性技術

再生混凝土配置過程中，用水量直接影響到混凝土的性能。當用水量過少，則流動性不能滿足施工要求；當用水量過多，強度降低，干縮性大，易產生裂縫。較普通混凝土，再生混凝土的用水量應適當增加，增加的用水量稱為附加用水量。骨料有一定的地域性，導致材料吸水性有所不同，用水量往往要通過試驗確定。通常，配置相同坍落度的混凝土，“再生骨料+天然砂石”的用水量往往要少于“全部再生骨料”的用水量。由于用水量增加，在水灰比一定的條件下，水泥用量增加，導致不經濟。可適當采用減水劑等外加劑，有效減少單位用水量和水泥用量，提高混凝土性能，滿足實際施工要求。該方法較為簡單，試驗性強，有一定的理論基礎，推廣性強。

4 結語

廢舊混凝土最有效的處理方式是加工成再生骨料，用于生產再生混凝土。在可持續發展的大前提下，再生骨料的推廣應用已勢在必行。在研究廢舊混凝土再利用的情況下，鑒于骨料存在地域性差異，應結合當地骨料本身質量來進行分析。

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