广西大学行健文理学院 广西南宁 530005
【摘要】目前国内的建筑废弃物的数量很庞大，很多时候不能循环利用，导致了资源的浪费。在自然资源减少的情况下，使废弃建筑材料重复利用，以达到节约资源的目的，响应国家号召，符合当代绿色环保理念。本文主要介绍再生骨料的现状、施工处理、不同配合比再生骨料对混凝土强度产生的影响、比较其与传统骨料的优缺点以及对再生骨料的发展建议。
【关键词】配合比；再生骨料；强度
一、现状
21世纪以来，我国天然矿石资源开采量大，已呈现日益枯竭的景象。近一段时期，国家环保政策也日益紧缩，种种因素导致我国混凝土企业面临着空前的成本压力。另一方面，随着城市发展，老旧建筑、市政设施的拆除正产生着越来越多的混凝土碎块等建筑垃圾，这些固体废弃物的堆放和填埋浪费了大量的土地资源，对土地河流造成了污染，对建筑垃圾的处理和再利用已经迫在眉睫。目前，针对再生骨料的利用，已经开展了深入的研究。我国的经济发展比发达国家滞后约半个世纪，目前国内对废弃混凝土的研究还不够深入。而且，废弃水泥混凝土再利用需要经过一系列的加工和分离处理，成本相对较高，这又进一步妨碍了废弃混凝土利用的研究和使用进程。目前，国内数十家研究机构和大学开展了再生混凝土的研究，如东南大学、武汉理工大学、华中科技大学、北京建工学院等已经开展利用城市垃圾制取烧结砖和再生混凝土技术的研发。总之，我国对再生混凝土的研究起步较晚，大多还处在试验室阶段，但也取得了相应的成果。
二、再生骨料施工处理
再生骨料来源复杂，质量参差不齐，在使用前可先对其采取预处理，也可对配合比和生产工艺进行处理，各种手段的预处理可显著提高再生骨料的性能，从而使再生混凝土的质量得到提高。
（一）再生骨料基本特性
1.再生粗骨料粒径：
再生粗骨料一般为采用建筑拆除后废弃的混凝土块，经过人工破碎制成，骨料粒径最大约30mm。再生骨料颗粒大部分表面附着废旧砂浆的次生颗粒，少部分为与废旧砂浆完全脱离的原状颗粒，还有很少部分为废旧砂浆颗粒。
2.堆积密度与表观密度：
再生骨料由于来源于废弃混凝土，在表面存有一定数量的水泥砂浆，表面比较粗糖且有棱角，因此，其水泥砂浆的孔隙率大、吸水率较高，加之其在破碎时内部会出现大量裂缝，导致再生骨料的堆积密度和表观密度均比普通混凝土低。
3.压碎指标：
再生骨料的压碎指标高于天然骨料，且随母体混凝土强度的不同而出现较大波动。其特性与母体混凝土有关，强度和加工破碎方法与压碎指标具有密切的联系。
4.吸水率：
再生骨料中的水泥砂浆含量和机械破碎造成的损伤程度，对再生骨料的吸水率有很大影响。砂浆含量越高，内部的微裂缝越多，则再生骨料的孔隙率高、吸水性大。
（二）再生骨料制作生产处理
普通人工骨料的生产一般包括以下几个部分：毛料开采和运输；破碎筛分系统；给料机；控制系统；环保系统。对于再生骨料而言，考虑到废弃混凝土中的杂质(如钢筋、木材、石膏、玻璃、纸张等)较多，应该在上述系统之上增加杂质分选设备；若考虑去除骨料表面所黏附的废弃砂浆，从而得到高品质的再生骨料，则需要考虑增加热一机械力分离设备。再生骨料的施工操作较为繁琐和复杂，需要严格按照标准操作以及需要有专业人员来操作。普通再生骨料的施工工艺具体流程为：毛料开采（废弃建筑物的拆除）→不同材质建筑垃圾分类处理→大块体破碎预处理→筛分预处理（去除大块的杂质）→一级破碎→一级磁性分选（去除铁质杂质）→非磁性分选（去除轻物质）→一级筛分→再生骨料0-60mm→热一机械力分离装置→二级破碎→二级分选→二级筛分→破碎砂0-5mm→冲洗→再生骨料5-40mm。
由于再生骨料的生产工艺比较繁杂，下面主要针对以下几点作详细介绍。
1.毛料开采：
对于再生骨料而言，毛料的开采即指废弃建(构)筑物的拆除。目前常用的方法主要有热切割法、爆破法和机械法，而激光技术在不远的未来也有望获得应用。
2.破碎筛分处理：
破碎筛分系统已发展成两种类型：固定型系统和组合式移动型系统。对于毛料储量充足且产品规格基本定型的大、中型企业而言，宜采用固定型系统；而对于毛料分布零星或很广，为减少用户运输和堆储，则宜采用组合式移动型系统。采用颚式破碎机破碎得到的再生骨料的粒径较佳，适合于破碎素混凝土和配筋较少的钢筋混凝土；圆锥式破碎机宜用于最大喂料粒径为200mm的一级破碎；对于道路工程再生骨料而言，采用冲击式破碎机可以提供较好的粒径分布，并且该机型对于一些不能破碎的杂质(如钢筋)的适应性较好，适合于破碎配筋较多的钢筋混凝土。
3.杂质分选：
杂质分选设备是再生骨料与普通人工骨料生产的差别所在。再生骨料生产中常用的杂质分选方法有磁性分选、水力分选以及气流分选等。
三、不同配合比再生骨料对混凝土强度产生的影响
实验分为两组，一组为0.55水灰比的普通混凝土立方体试块与再生混凝土立方体试块，另一组为0.6水灰比的普通混凝土立方体试块与再生混凝土立方体试块。根据混凝土立方体抗压强度实验，详细分析如下：
（一）普通混凝土与再生混凝土轴心抗压强度数据表
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（二）试验过程发现，再生混凝土立方体试块的破坏形态与普通混凝土相似，破坏面基本上均出现在粗骨料和水泥凝胶体面之间，属于粘结破坏。当轴向压力逐渐增大时，试块开始出现沿斜向向上下两端发展的侧表层裂缝:继续增大轴向压力，裂缝由表层逐渐向混凝土内部发展，导致表层混凝土外鼓、剥落，最终破坏。
（三）通过实验发现，再生混凝土立方体试块抗压强度相比于普通混凝土立方体试块抗压强度，会有较少程度的降低。
（四）水灰比对抗压强度的影响，对于混凝土而言，水灰比是影响其抗压强度的最主要因素之一，一般情况下，混凝土的抗压强度与水灰比成反比关系。通过实验，发现0.6水灰比的再生混凝土试块抗压强度比0.55水灰比的再生混凝土试块抗压强度要低，这说明与普通混凝土类似，当水灰比增大时，再生混凝土的抗压强度随着水灰比的增大而减小。
四、比较其与传统骨料的优缺点
（一）再生骨料的表观密度和堆积密度比天然骨料有所降低。
（二）由于再生骨料表面包裹着一层砂浆，再生骨料的吸水率远大于天然骨料，并与再生骨料的粒径大小以及母体混凝土的使用环境和使用时间有关。
（三）再生骨料的压碎指标基本满足我国现行的建筑用卵石、碎石国家标准Ⅱ类骨料要求。
（四）再生骨料混凝土的抗压强度、抗拉强度和弹性模量随再生骨料替代率的提高和水灰比的增大而降低。
（五）再生骨料混凝土的收缩性随着再生骨料替代率的提高而快速增大，当再生骨料100%替代天然骨料，再生混凝土的收缩性显著增大。
（六）再生骨料的各项耐久性指标显著略低于普通混凝土。
（七）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。
（八）再生骨料加入添加剂，可使再生骨料混凝土性能达到甚至超越普通混凝土。
（九）再生骨料会使混凝土各项性能下降，使用时应控制其所占比例，若控制得当，仍然可以配制出高性能的混凝土。
（十）再生骨料经过各种处理后，性能可以得到显著的提高，从而增加了再生骨料的适用范围。
五、发展建议
（一）我们希望国家能够推出相关经济政策，大力宣传，让群众的注意力在再生骨料上，补贴从事再生骨料的企业，推动再生骨料行业的发展。
（二）完善国家层次的再生骨料建筑的设计和施工标准体系，出台相关再生骨料建筑行业法规，积极引导装配式行业的健康发展。
（三）加强对再生骨料的创新、研究，提高施工技术，降低材料生产成本，提高管理技术，从而提高施工效率，最终改变国内建筑材料造价偏高的现状。
（四）大力发展再生骨料行业，充分展现再生骨料节省材料及在经济上的优势。
六、结语
再生骨料在我们国家一线城市比较常见，但是在一些偏远地区还是少数。而且由于国内再生骨料的研究发展不是很成熟、企业管理体系未能完全适应、相应的利益链未能形成、没有专业的施工队伍等等原因，导致现在很多企业、工程都没有采用再生骨料。但是再生骨料建筑有希望改善我国建筑废弃物堆积多、对环境因素差、产生安全隐患、成本高、不环保等一系列问题。再生骨料具有良好经济效益与环境效益，在可以预见的未来，会越来越多的被用于实际生产，再生骨料除用于普通建筑结构外，还可很好的用于透水混凝土等特种混凝土中，在实际生产中，应积极开发再生骨料的新用途，相信采用再生骨料的建筑一定能在未来绽放光芒。
参考文献
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【9】《再生骨料应用技术规程》JGJ/T240-2011
项目名称：广西大学行健文理学院大学生创新创业训练计划项目区级项目，项目编号：202013638040