再生骨料及再生骨料混凝土的性能分析与评价

摘要：再生骨料混凝土的研究和应用对于可持续发展的实现具有重要作用，本文通过分析再生骨料及再生骨料混凝土的强度抗渗性、耐久性等方面的性能，得出再生骨料混凝土的强度及耐久性要低于天然骨料混凝土的结论。加果想扩大再生骨料混凝土的应用范围，应应用再生混凝土增强技术处理之后，可以应用于部分承重构件。

关键词：再生骨料 混凝土 性能分析

中图分类号：TV331文献标识码： A

前言

目前， 我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的 30%～40%。绝大部分建筑垃圾未经任何处理， 便被采用露天堆放或填埋的方式进行处理， 造成了严重的环境污染。废弃混凝土作为建筑垃圾的最重要组成部分，给环境造成了较大的负面影响。同时，混凝土生产需要大量的砂石骨料，而随着对天然砂石的不断开采，天然骨料资源亦将趋于枯竭，且其开采的运输能耗与费用惊人，对生态环境的破坏也十分严重。

一、再生骨料混凝土的概念

再生骨料混凝土简称再生混凝土，废弃混凝土作为再生骨料的来源又称母体混凝土。废弃混凝土块经过破碎、清洗与分级后形成的骨料称再生骨料；再生骨料部分或全部代替砂石等天然骨料配制而成的混凝土称为再生骨料混凝土[4]。充分利用再生骨料混凝土，不但能有效降低建筑垃圾的数量，减少建筑垃圾对自然环境的污染，同时利用再生骨料制造再生骨料混凝土还能减少建筑工程中对天然骨料的开采，达到保护环境的目的。

二、再生骨料的基本性能

1、再生骨料的堆积密度和表观密度

同天然砂石骨料相比， 再生骨料表面包裹着相当数量的水泥砂浆，由于水泥砂浆的孔隙率大，棱角众多，所以再生骨料的表观密度和堆积密度比天然骨料低，再生骨料的表观密度和堆积密度分别为天然骨料的 88%～97%和87%～99%，分别在 2.31kg/m3～2.62kg/m3和 1.29kg/m3～1.47kg/m3之间。再生骨料表观密度、堆积密度，还与再生骨料母体混凝土的强度等级、配比、使用时间、使用环境及地域等因素有关。再生骨料的密度随着母体混凝土强度的降低而降低，降低幅度达到 7%，当再生骨料的压碎指标变大，骨料强度降低时，料表观密度和堆积密度也随之变小。

2、再生骨料的吸水率

再生骨料的吸水率远高于天然骨料，当骨料的粒径范围为影响再生骨料吸水率的因素很多，主要有以下几个方面：

（1）影响再生骨料吸水率大于天然骨料的最主要原因是再生骨料表面包裹着一层砂浆，这层砂浆使得再生骨料表面比天然骨料表面更粗糙、棱角更多；且母体混凝土块在解体、破碎过程中的损伤累积，使再生骨料表面砂浆内部存在大量微裂纹，这些因素使再生骨料的吸水率和吸水速率大大提高。

（2）再生骨料的吸水随着骨料粒径的减小而增大。

（3）再生骨料的吸水率受到母体混凝土材料的强度、组成及使用环境的气候条件等因素的影响。再生骨料吸水率和压碎指标有密切联系，其吸水率随着压碎指标的增大而增大。主要原因可以解释为，再生骨料压碎指标的增大，骨料表面的水泥砂浆覆盖的越多，骨料表面的空隙率越大，因此骨料的吸水率越大。同时母体混凝土所处的环境越干燥，使用时间越

长，再生骨料的吸水率也相应的越大。

3、再生骨料的压碎指标

再生骨料的压碎指标性能满足大多数实际工程的需要。再生骨料强度下降的主要原因为：再生骨料表面包裹着水泥浆、砂浆和泥块等一些其它的杂物，由于这些包裹骨料表面杂物的较低强度以及破碎加工过程对母体混凝土中的天然骨料造成的损伤， 使得再生骨料整体强度降低。同时再生骨料的压碎指标还与再生骨料母体混凝土的强度和加工破碎方法有关。再生骨料母体混凝土的强度越高，再生骨料的压碎指标越小，加工过程中水泥浆体和砂浆脱落越多，再生骨料的压碎指标就越小。

三、再生骨料混凝土的基本性能

1、抗压强度

众多的文献研究表明再生骨料混凝土的抗压强度和再生骨料的替代率密切相关，当再生骨料替代率在 30%以下时，再生骨料混凝土与普通骨料混凝土抗压强度差距不大，在 8%以内，如果再生骨料替代率继续提高，再生骨料混凝土抗压强度随着再生骨料替代率的增大而降低，再生骨料 50%取代天然粗骨料时，再生骨料混凝土抗压强度降低 5%～20%不等，当再生骨料 100%取代天然粗骨料时，再生骨料混凝土抗压强度降低较多，最大降幅达到 30%。同时相关试验表明：由于再生骨料混凝土和天然骨料混凝土的骨料成分不同， 它们抗压强度随龄期的增长情况也不相同，与天然骨料混凝土相比，同一水灰比的再生骨料混凝土的 28d 抗压强度约低 15 % ，但其相差的幅度会随着龄期的增长而慢慢缩小。

2、抗拉强度

再生骨料混凝土的抗拉强度和再生骨料的替代率密切相关，再生骨料混凝土的抗拉强度随再生骨料的替代率的提高而降低，当再生骨料 100%替代天然骨料时，再生骨料混凝土对比天然骨料混凝土抗拉强度降低 6.9%。众多研究者对再生骨料混凝土抗拉强度随再生骨料替代率的提高，强度降低所得的结果虽然离散，但总结众多研究成果，发现再生骨料混凝土的抗拉强度受再生骨料的替代率影响并没有抗压强度大，因此采用抗压强度的 10%作为再生骨料混凝土的抗拉强度是比较保守和偏于安全的

3、坍落度

在同一水灰比下，再生骨料混凝土随着再生骨料替代率的增高坍落度急剧下降。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条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时再生骨料表面粗糙，棱角众多，增大了拌合物在搅拌与浇筑时的摩擦力，降低了再生骨料混凝土坍落度。再生骨料混凝土的坍落度随水灰比的增大而增大， 这和普通混凝土是一致的，因此，为了达到再生骨料混凝土工作性能的要求，必然要求提高再生骨料混凝土的水灰比，从而增大了再生骨料混凝土的用水量。再生骨料混凝土坍落度问题可以通过在再生骨料混凝土中加入适量的粉煤灰或高效减水剂来提高坍落度的同时可以保证有较好的保水性和粘聚性。

四、再生骨料混凝土的耐久性

使用再生粗骨料制备的再生骨料混凝土， 其抗冻性与普通混凝土基本相当， 不同水灰比的再生骨料混凝土的抗冻融性并不低于普通混凝土，并且再生粗骨料取代率对再生骨料混凝土的抗冻性基本没有影响。当再生骨料混凝土水灰比为0.5～0.7 时，再生骨料混凝土的渗透性为普通混凝土的 2～5倍，再生骨料混凝土的渗透性随水灰比的增大而增加，当水灰比较小时，再生骨料混凝土的渗透性则约为普通混凝土的 3 倍；当水灰比较高时， 再生骨料混凝土的渗透性与普通混凝土差别不大。再生骨料混凝土强度等级为 C30 和 C35 时，如果再生骨料取代率低于 50%， 再生骨料混凝土的碳化速度与普通混凝土相当；随着再生骨料取代率的进一步增大，再生骨料混凝土的碳化速度略有增加，同时随着水灰比增加，再生骨料混凝土的碳化深度增加。再生骨料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性略低于同水灰比的普通混凝土，再生骨料取代率小于 30 %时，再生骨料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性与普通混凝土基本相同：随着再生骨料取代率的增加，再生骨料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性降低，但差别不大。

结语

总之，再生骨料、再生骨料混凝土和天然骨料、普通混凝土之间的各项性能差异的归根原因在于再生骨料的表面性能，改善再生骨料的表面性能，就能改善再生骨料和再生骨料混凝土

的性能。同时，再生骨料混凝土技术能够从根本上解决废弃混凝土的出路问题，既能减轻废弃混凝土对环境的污染，又能节省天然骨料资源，减少自然资源和能源的消耗，具有显著的社会、经济和环境效益，符合可持续发展的要求，是发展绿色混凝土的主要途径之一。

参考文献

[1]. 于纪栋.再生混凝土的性能与前景研究[J].安徽建筑.2011(05)

[2]. 张珍秀.再生骨料混凝土[J].建筑工人.1999(02)

[3]. 柳春红；张俊杰.再生粗骨料混凝土性能的试验分析[J].煤炭技术.2008(10)