建筑垃圾再生骨料混凝土試驗初步研究

摘要：對陜西省安康市建筑垃圾進行取樣、分揀、破碎以及篩分，然后通過試驗數據分析再生骨料混凝土試塊的表觀密度、堆積密度、孔隙率、壓碎值以及抗壓強度等一系列相關的物理力學性質指標。結果表明，建筑垃圾再生骨料用于制作小型混凝土砌塊是可行的。

關鍵詞：建筑垃圾;再生骨料;混凝土

中圖分類號：TU502;TU528? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）15-0066-02

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.15.014? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Preliminary study on the test of recycled aggregate concrete from construction waste

LI Wei-jie

（Ankang University，Ankang 725000，Shaanxi，China）

Abstract： Through sampling， sorting， crushing and screening of construction waste in Ankang city， Shaanxi province this paper analyzed the apparent density， bulk density， porosity， crushing value and compressive strength of recycled aggregate concrete through experimental data. The results show that it is feasible to use recycled aggregate of construction waste to make small concrete blocks.

Key words： construction waste; recycled aggregate; concrete

建筑垃圾已成為目前城市垃圾的主要組成部分，約占城市垃圾總量的40%[1]。隨著社會經濟的發展，這些數據還將不斷呈增長趨勢。如此大量的建筑廢料如果不及時回收利用，不僅會污染生態環境，還會造成嚴重的資源浪費。因此，國內外早已廣泛開展了建筑廢料再生利用的研究工作，尤其是以建筑廢料生產再生骨料制備再生混凝土的新技術，是世界各國共同關注的課題，已成為國內外工程界和學術界關注的熱點和前沿問題之一。

建筑垃圾中的許多廢棄物經分揀、剔除或粉碎后，大多可以作為再生資源重新利用。為此，本試驗以陜西省安康市現澆結構建筑拆除的建筑垃圾為骨原料，圍繞制作小型混凝土砌塊為目的進行表觀密度、堆積密度、孔隙率和抗壓強度試驗等，以期為利用建筑垃圾再生骨料制備混凝土砌塊提供依據。

1? 原材料試驗

1.1? 集料的級配

建筑垃圾中包含大量的鋼筋以及混凝土、磚瓦物料，首先要對這些物質進行“分揀—破碎—篩分”。分揀主要是分離出建筑垃圾中的鋼筋，破碎主要是把大的混凝土垃圾塊進行破碎，然后篩分歸類。本試驗對建筑垃圾試樣人工分揀后，采用小型破碎機對建筑垃圾進行破碎和篩分[2]。參考標準《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》（JGJ 53-92）及國內外實踐經驗確定了普通混凝土小型砌塊混凝土骨料顆粒級配（表1）。

從表1可以看出，混合骨料中粒徑<4.75 mm的細集料占60%，粒徑≥4.75 mm粗骨料占40%，且粗骨料粒徑都為4.75～9.50 mm，無粒徑>9.50 mm的骨料。砂率為60%，超出《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ 55—2000）中最高砂率41%。因為這主要是考慮到建筑垃圾再生骨料主要用于小型混凝砌塊及其他塊狀構件材料，所以粗集料不宜過多，故砂率應提高[3]。

1.2? 粗骨料的表觀密度、堆積密度和孔隙率試驗結果分析

對粒徑4.75 mm以上的再生粗骨料進行3次重復試驗，采用簡易法測定，最后取平均值，測得粒徑4.75 mm的再生骨料的表觀密度、堆積密度和孔隙率;然后又測得同粒徑的天然粗骨料的表觀密度、堆積密度和孔隙率[4]。具體見表2。

由表2可知，與天然粗骨料相比，再生粗骨料的表觀密度較天然粗骨料下降18.9%，堆積密度下降5.8%，孔隙率提高4.7%，分析其原因主要是由于再生粗骨料表面包裹有水泥砂漿，其孔隙內也含有素水泥砂漿。但再生粗骨料表觀密度為天然粗骨料的80%以上，也能夠滿足GBT 25177—2010（混凝土用再生粗骨料》中Ⅱ類再生骨料的要求。

1.3? 再生粗骨料和天然粗骨料壓碎值試驗結果分析

水泥混凝土用粗集料的壓碎值是測定碎石或卵石抵抗壓碎的能力，間接推測其相應的強度，適用于對水泥混凝土用粗集料品質的鑒定。試驗用壓碎指標值測定儀分別對建筑垃圾再生粗骨料和天然粗骨料進行測定，結果表明，再生粗骨料和天然粗骨料的壓碎指標值分別為20.52%和17.86%，再生粗骨料的壓碎指標值高于天然粗骨料，表明再生粗骨料的強度較低，分析其原因，其一是再生粗骨料表面附著有孔隙率較天然粗骨料大的水泥砂漿且粘結較弱，其二是再生粗骨料在建筑垃圾破碎過程中的振搗和破碎等原因，一定程度上破壞了其堅硬程度，導致再生粗骨料較天然粗骨料更易破碎。

2? 再生粗骨料混凝土性能試驗

再生粗骨料混凝土是指用再生粗骨料部分或全部取代天然粗骨料的混凝土，再生骨料經過處理，雖然各方面性能均有所提高，但仍然低于天然粗骨料。全部采用再生粗骨料會對混凝土性能有較大影響，故一般對于粗骨料采用不同的取代率，細骨料則全部采用天然砂來配制混凝土。試驗所采用的水泥是安康市堯柏水泥有限公司生產的32.5 MPa普通硅酸鹽水泥，其各項技術指標均符合要求。

2.1? 再生粗骨料混凝土和易性試驗

和易性直接影響到混凝土攪拌、運輸、澆注、搗實等施工作業，關系到能否獲得質量均勻和密實的混凝土[5]。再生粗骨料比天然粗骨料吸水率大、孔隙多、表面較為粗糙，而且再生粗骨料含有大量舊的水泥砂漿，導致再生混凝土中砂漿含量高，從而導致再生混凝土的流動性較同配合比的普通混凝土差，而保水性和粘聚性比同配合比的普通混凝土好。試驗取混凝土砂率為39%，減水劑摻量為1.5%，通過調整用水量，控制坍落度在160～180 mm進行對比分析。

試驗得出再生粗骨料混凝土的和易性隨著再生粗骨料取代率的增大，新拌混凝土的流動性變得越來越差，而此時混凝土的粘聚性變得越來越好，適量的減水劑可以增強混凝土的流動性。

2.2? 再生粗骨料混凝土強度試驗

考慮到再生粗骨料的各項性能較天然粗骨料有所降低，試驗目的主要是針對混凝土小型砌塊，所以參照規范要求和查閱相關資料，確定混凝土抗壓強度配合比的試配配合比為：水泥∶砂子∶石子∶水=160∶703∶894∶119，在此配合比中，水灰比為0.74，主要是考慮到骨料的表面包裹有干燥的水泥砂漿。根據混凝土試驗操作規程，把拌好的混凝土澆筑到100 mm×100 mm×100 mm的模具中，并在振動臺上振搗后，再放入溫度（20±2） ℃、相對濕度>95%的標準養護室內，共制作試塊5組，每組3塊;標準養護28 d，測得混凝土試塊的抗壓強度為10.2 MPa。在試驗中，由于混凝土砂率較高，故試塊有出現缺棱掉角的現象，但不影響其外觀尺寸。試驗表明用建筑垃圾再生粗骨料取代天然粗骨料，能夠滿足普通混凝土砌塊所要求的抗壓強度值，并且相對于制作砌塊用混凝土抗壓強度值較高。

3? 小結

試驗結果表明，建筑垃圾經過簡單分揀出鋼筋，破碎成粗細骨料后，可以用來制作混凝土小型砌塊，其表觀密度、堆積密度、孔隙率、壓碎值、抗壓強度等物理、力學性能指標能夠滿足《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55—2000）規范規定的要求，為建筑垃圾的回收利用、變廢為寶提供了理論依據。

參考文獻：

[1] 蘇荔興.再生混凝土空心砌塊試驗研究[D].福建泉州：華僑大學，2010.

[2] 劉素霞，王雨利，羅樹瓊，等.利用工業廢渣生產新型墻體材料的試驗研究[J].新型建筑材料，2012（11）：59-62.

[3] 楊超軍.水泥混凝土再生粗骨料與天然骨料主要性能對比分析[J].黑龍江交通科技，2017（2）：76-78.

[4] 馬保國，鐘開紅，蹇守衛，等.利用工業廢渣生產蒸養粉煤灰磚的研究[J].新型建筑材料，2004（5）：6-8.

[5] 李偉杰，牛洪濤.生態屋面半剛性防水設計初步研究[J].新型建筑材料，2013（12）：77-79.