綠色混凝土中建筑垃圾再生骨料的應用與推廣

孫彬

（廣西青輝環保技術有限責任公司，廣西 崇左 532100）

1 建筑垃圾再生骨料應用現狀

在建筑廢棄物中，以混凝土為主的物質組成成分較多。在城市化進程中，城中村拆遷改造和建設項目建設等都會制造出非常多的被遺棄掉的混凝土，而關于該類建筑垃圾的產生，它們大部分都是在開挖期間以及拆除作業期間兩個階段當中被丟棄的。

關于再生骨料，它主要是對廢舊混凝土進行層層加工，大致程序為篩選、破碎、整形以及篩分，最終才能夠形成該材料。近幾年來，關于我國的再生骨料，它的應用領域正進入了一個非常成熟的發展時期了[1]。其主要表現在以下兩點：①該再生骨料可以實現規?；a。②關于該材料中的砂石，它的質量目前已可以支撐住國家的基本需求了。此外，國內的一些省市政府對此態度也甚是良好，當前大多是持有一個大力支持和廣泛推廣的態度的，但是，由于該材料的收取來源不統一、區別也較高、壓碎值低于天然骨料、吸水率大、堆積密度偏低等等原因，因此，也就導致了該再生骨料的使用非常受限，就現在而言，它還只能夠被使用在道路基層、路面磚、小型空心砌塊以及路緣石等建筑材料當中。

按照相關規定與標準要求，如《混凝土和砂漿用再生細骨料》《混凝土再生粗骨料》，它們分別規定了不同層級的材料應當使用在不同級層的混凝土當中，不可胡亂使用，須得嚴格遵守適用規定。然而，因再生骨料的如何應用是會影響到混凝土的質量和性能的，所以在《混凝土質量控制標準》當中，對于預拌混凝土也另有規定，其中表明該材料應當使用的粗、細骨料，需要不違背《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》，也就是表明該再生骨料需要達到該標準的要求，這樣所制作出的混凝土才能夠被廣大群眾使用，否則不可進行推廣應用。

2 再生骨料混凝土配合設計的特點

2.1 水膠比

關于再生骨料，就該材料的應用進行了一系列的探究與分析，根據當前的一些資料數據，經過對混凝土的實際調查和現場研究能夠看出，就再生與普通來講，當它們處于一個完全一樣的水膠比環境中，前者抗壓強度要低于后者的，并且前者的比后者的大概要低了8MPa。因此，在提供相同的水膠比的條件下，再生混凝土的抗壓能力，如今它尚且是不能夠達到建筑設計的要求的[2]。

但也正因如此，可以采取減小水膠比的措施從而增強所對應的混凝土的抗壓強度?；诮档退z比，再生混凝土將會具備不一樣的特性，當水膠比比0.45 要高時，該混凝土與普通的將會具備同樣的強度。但當其保持在不低于0.35 以及不高于0.45 的范圍期間內時，則它的抗壓能力就會隨之也出現減弱的現象。另外還涉及水灰比，當其低于0.45 的情況下，它與普通建材的抗壓能力也會出現差異，一般要低于普通的將近30%。

所以，在進行再生材料拌入之前，應當先將混凝土的層級區分開，然后再按照各個層級所對應的配料比進行拌入再生材料。另外，關于高抗壓能力的該建材，如果不能夠對再生骨料的來源和質量進行把控，就不應該應用該類骨料。根據具體工程的特性，然后對其水膠比與其抗壓能力的關聯關系開展具體分析，從而以便于能夠達到提高其抗壓強度、確保其剩余強度的目的。

2.2 砂率

砂率對混凝土的和易性能存在著非常大的影響力，其也可以減小其內部差異。通常而言，建筑廢料中的再生骨料大多為大塊的固體廢塊。通常情況下，我們在進行準備工作期間，應當先提前對其外部形狀進行一下適當的修理工作，但是與天然骨料相比較，該類骨料它的表層所涵蓋的縫隙、斷層以及毛細孔等要相對會明顯且多一點，正因如此，這也就造成了它的表面積會相對天然的較大一些，所以在進行攪拌的時候，該過程中所使用的水也可能會比較的多。

如果想要確?？傂杷刻幱谝粋€較為恒定的狀態，以及降低對水量的消耗，就得在合理范圍內進行降低砂率，同時還要對其進行合理的控制，從而減少在該過程中對水量的使用。

2.3 單位體積用水量

關于混凝土的吸水率，普通的與再生的它們二者之間是存在著很大的差異的，另外再生材料之間的吸水量也是具有差異性的。例如，其中的粗骨料，它的吸水率一般處于5%～8%。除此之外，還有細骨料，它的吸水率較之更高，其最大可為17%。然而，普通骨料的相較于它們都比較低，大概一般都只到2%。從這些數據對比中可以看出，再生骨料的吸水性要高于天然的。

所以，在進行配合比設計時，必須將其吸水性能充分考慮進去，在對該再生材料進行應用的準備階段期間，應當先嚴格實施表層預處理工作，需得保證其整體飽和且表面干燥，從而降低由于高吸水而引起的混凝土坍落度損失過大而不能滿足工程需要的問題。

2.4 再生骨料用量

如果想要良好的保障建筑廢棄物再生混凝土的工作特性，有必要采用部分或全部的再生骨料替代天然骨料。通常，回收集料中的磚含量應控制在大概30%。這種方法不僅可以確保其抗壓強度達到與一般的混凝土差不多的水平，而且還可以增強其回收集料的使用率，并降低資源的消耗。

3 應用綠色混凝土中建筑垃圾再生骨料的影響

3.1 對混凝土混合物工作性能的影響

關于再生骨料，因為它具有孔隙多且明顯的特點，并且它的吸水性還較大，所以從開始攪拌到運輸到澆筑施工現場，由于時間上的差異，很有可能會造成一定程度的損失。而高品質再生混凝土由于其高流動性、高強度等特點，其坍落度損失更為顯著。關于坍落度損失，主要由于在普通混凝土中也會出現凝聚水泥粒子，另外還有其吸水率要遠遠高于天然的這一原因[3]。

對于再生混凝土，在進行制作以及攪拌的期間，因為它的吸水性較強，所以這將可能會導致自由水出現減少的情形，以至于會使得這個坍落度會產生一個較為明顯降低。不過，如果想要很好地解決這一問題，就需要相關專業負責者對其進行預濕處理作業，隨后將再生粗骨料中的一些雜物分離出來，從而就能夠使得再生粗骨料的質量能夠得到一定程度的提高。所以，縮減適當范圍的坍落度損失，也就可以使其施工性能得到一個很好的保障。

3.2 建筑垃圾再生骨料對混凝土力學性能的影響

關于建筑廢棄物中再生骨料，因其具有明顯的特性差異，使其在使用過程中極易發生變化，所以其混凝土的力學性能也極有可能受其變化而發生些許改變。該材料的表層，一般多為凹凸不平且不光滑，有些許顆粒感，另外，當中還存有較高量的水泥砂漿。

對混凝土塊進行破碎的時候，由于累積的損傷，會使其內部產生非常多的裂紋，在取代了原來同樣質量的天然骨料時，會使混凝土的抗壓強度下降，致使該建筑材料的抗壓強度不能夠達到設計要求。

相關研究結果表明，當用再生粗骨料替代天然骨料的量逐漸變多時，其混凝土強度將會出現輕微的下降。但其變化率并不是很明顯，所以還需通過實驗來確定其用量。

3.3 建筑垃圾再生骨料對混凝土耐久性的影響

對于原混凝土中的粉煤灰，可以使用一定比例的再生材料中的細粉替代它，該操作能夠使所得混凝土的耐久性得到一定程度的增強。根據該特性，可將建筑廢棄物粉體用于C40 以下各種標號的混凝土中，并將其與再生骨料混合制成混凝土。

當前，對于再生骨料的應用，大部分都在研究其中的細粉替代其他的物料后，所研制出的混凝土所具備的特性會有什么變化，如其防水性、防凍性、硫酸腐蝕抗性以及抗鹽性等。采用再生骨料細粉，可以很大程度地增強混凝土的流動性，提高其耐久性，不過其總摻量需得不超過15%，不可以替代太過多。

4 綠色混凝土中建筑垃圾再生骨料的應用策略

4.1 加強技術研發

從長期來看，利用再生混凝土可有效地解決廢舊混凝土處置的難題，然而，有關的研究還不夠完善。就再生的為什么會與普通的存在有很大的差異性的原因開展了一系列的探究，可從中看出，其主要是因為在發生破碎狀況時，該建材會產生一些明顯的孔洞，另外還會引發一些裂縫產生，從而對其微觀結構造成影響。隨之，應當對其破碎的方式方法進行專業性探究與分析，從而防止它在破碎之際出現微觀結構變化，以至于可以增強再生混凝土的各類特性[4]。

因此，關于再生混凝土，若想要它的性能能夠得到進一步的提升，那么就得加強它在各個方面性能上的探究與分析，使其在建筑物中更能發揮出其優勢。

4.2 選擇合適的添加劑

添加劑是構成混凝土的關鍵因素，對其進行科學、合理的選用，如外加劑、減水劑等，將能夠極大地提高其抗壓性、耐久性等特性，并在一定的條件下，加入一定量的添加劑還能使其某些性能得到進一步提高。以混凝土的工作要求為基礎，當前所用的添加劑主要有以下3 種。

（1）礦渣，粉煤灰等。主要采用把控對某些物料的摻入量的方式，進而增強混凝土的抗壓性能，使該建筑材料的各項性能在一定的配比下得到更好的改善。

（2）高效減水劑、磨細粉煤灰。再生骨料是一種較多應用于特定環境下的新型建筑材料，其性能可通過調控其添加物量來提高其特性（持水、流動性、黏結性等）。

（3）高效減水劑。在混凝土中摻加超細粉、硅灰，能夠使其的抗滲能力得到很大程度上的提高。

同時，采用改性處理技術、蒸養措施等特定的施工工藝，能夠使得該材料的抗滲能力比天然的要高一些，從而大幅地提升其應用能力。

需要指出的是，在選擇添加劑的時候，必須在增強其特性的基礎上，進行合理的選擇。

4.3 優化建筑垃圾再生骨料配合比

為了能夠更好地利用和推廣建筑廢棄物再生混凝土，還需進一步提升其使用價值。對此，有關部門應積極進行實驗研究，以再生骨料作為粗骨料配制混凝土。

再生粗骨料的替代率為0%，40%，70%，100%，膠凝材料用量為300kg/m3，350kg/m3，400kg/m3，450kg/m3，500kg/m3。通過大量的實驗，對不同配比的混凝土進行了強度分析，優選出了最佳的配比。從而達到了對建筑廢棄物再生混凝土工藝的優化，促進其在工程中的應用以及推廣。建筑垃圾再生骨料配合比如表1 所示。

表1 建筑垃圾再生骨料配合比

在此基礎上，對其進行了合理的配合比設計，使其強度得到了明顯的提高。在相同的膠水配比下，再生骨料混凝土的強度顯著提高，并且隨著水膠配比的增大，這種提高趨勢更為明顯。該再生材料的吸水能力要比天然的高，所以當現實中膠水比例增加時，界面結合強度也會變得更強。

4.4 效益評估

選擇42.5 普通硅酸鹽水泥、天然碎石、細骨料、高效聚羧酸減水劑、S95 級礦粉，集中材料的價格分別為390 元/t、50 元/m3、60 元/m3、5000 元/t、260 元/t，若忽略機械磨損、運輸及能耗，評價再生骨料替代率對混凝土經濟性能的影響。在再生與自然的骨料價格相同的情況下，評價了在不同替代率下的混凝土強度與價格的關系，如圖1 所示。

圖1 再生骨料不同取代率下混凝土強度和價格之間的關系

用再生混凝土與普通混凝土的費用相減，進而會得到一個差額數值。當兩者之間的差額數值為負值時，意味著在制作混凝土時，采用再生材料所耗費的總資金是比較低的，而當兩者之間的差額數值為正值時，意味著在制作混凝土時，采用再生材料的一方所耗費的總資金是比較高的[5]。在此基礎上，建設單位可以根據具體情況，優化再生骨料的應用模式，從而選擇能夠統一環保、達標、無危害且節省成本的舉措。

5 結語

綜上所述，在對再生骨料的討論和論證過程中，對混凝土的原料以及制件的強度、耐久度等進行了相關的測試后，表明了該再生骨料是可以在一定的條件下替代天然骨料的，這樣不僅可以減少對資源和經濟的消耗，而且還能夠很大程度地提升其特性?？傊?，這是一項具有深遠性以及可持續性的措施，且對未來該行業的持續發展有明顯的促進作用。