建筑垃圾再生骨料混凝土試驗(yàn)初步研究

摘要：對(duì)陜西省安康市建筑垃圾進(jìn)行取樣、分揀、破碎以及篩分，然后通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)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(qiáng)度等一系列相關(guān)的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。結(jié)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(guān)鍵詞：建筑垃圾;再生骨料;混凝土

中圖分類號(hào)：TU502;TU528? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）15-0066-02

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.15.014? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)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(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這些數(shù)據(jù)還將不斷呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。如此大量的建筑廢料如果不及時(shí)回收利用，不僅會(huì)污染生態(tài)環(huán)境，還會(huì)造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。因此，國(guó)內(nèi)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(chǎn)再生骨料制備再生混凝土的新技術(shù)，是世界各國(guó)共同關(guān)注的課題，已成為國(guó)內(nèi)外工程界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)和前沿問(wèn)題之一。

建筑垃圾中的許多廢棄物經(jīng)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(yàn)以陜西省安康市現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)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(jìn)行表觀密度、堆積密度、孔隙率和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)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(jù)。

1? 原材料試驗(yàn)

1.1? 集料的級(jí)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(duì)這些物質(zhì)進(jìn)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(jìn)行破碎，然后篩分歸類。本試驗(yàn)對(duì)建筑垃圾試樣人工分揀后，采用小型破碎機(jī)對(duì)建筑垃圾進(jìn)行破碎和篩分[2]。參考標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》（JGJ 53-92）及國(guó)內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定了普通混凝土小型砌塊混凝土骨料顆粒級(jí)配（表1）。

從表1可以看出，混合骨料中粒徑<4.75 mm的細(xì)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(wú)粒徑>9.50 mm的骨料。砂率為60%，超出《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ 55—2000）中最高砂率41%。因?yàn)檫@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(gòu)件材料，所以粗集料不宜過(guò)多，故砂率應(yīng)提高[3]。

1.2? 粗骨料的表觀密度、堆積密度和孔隙率試驗(yàn)結(jié)果分析

對(duì)粒徑4.75 mm以上的再生粗骨料進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn)，采用簡(jiǎn)易法測(cè)定，最后取平均值，測(cè)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(cè)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(nèi)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(yàn)結(jié)果分析

水泥混凝土用粗集料的壓碎值是測(cè)定碎石或卵石抵抗壓碎的能力，間接推測(cè)其相應(yīng)的強(qiáng)度，適用于對(duì)水泥混凝土用粗集料品質(zhì)的鑒定。試驗(yàn)用壓碎指標(biāo)值測(cè)定儀分別對(duì)建筑垃圾再生粗骨料和天然粗骨料進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，再生粗骨料和天然粗骨料的壓碎指標(biāo)值分別為20.52%和17.86%，再生粗骨料的壓碎指標(biāo)值高于天然粗骨料，表明再生粗骨料的強(qiáng)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(jié)較弱，其二是再生粗骨料在建筑垃圾破碎過(guò)程中的振搗和破碎等原因，一定程度上破壞了其堅(jiān)硬程度，導(dǎo)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(yàn)

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(jīng)過(guò)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(huì)對(duì)混凝土性能有較大影響，故一般對(duì)于粗骨料采用不同的取代率，細(xì)骨料則全部采用天然砂來(lái)配制混凝土。試驗(yàn)所采用的水泥是安康市堯柏水泥有限公司生產(chǎn)的32.5 MPa普通硅酸鹽水泥，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合要求。

2.1? 再生粗骨料混凝土和易性試驗(yàn)

和易性直接影響到混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆注、搗實(shí)等施工作業(yè)，關(guān)系到能否獲得質(zhì)量均勻和密實(shí)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(dǎo)致再生混凝土中砂漿含量高，從而導(dǎo)致再生混凝土的流動(dòng)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(yàn)取混凝土砂率為39%，減水劑摻量為1.5%，通過(guò)調(diào)整用水量，控制坍落度在160～180 mm進(jìn)行對(duì)比分析。

試驗(yàn)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(dòng)性變得越來(lái)越差，而此時(shí)混凝土的粘聚性變得越來(lái)越好，適量的減水劑可以增強(qiáng)混凝土的流動(dòng)性。

2.2? 再生粗骨料混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)

考慮到再生粗骨料的各項(xiàng)性能較天然粗骨料有所降低，試驗(yàn)?zāi)康闹饕轻槍?duì)混凝土小型砌塊，所以參照規(guī)范要求和查閱相關(guān)資料，確定混凝土抗壓強(qiáng)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(jù)混凝土試驗(yàn)操作規(guī)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(dòng)臺(tái)上振搗后，再放入溫度（20±2） ℃、相對(duì)濕度>95%的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)，共制作試塊5組，每組3塊;標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d，測(cè)得混凝土試塊的抗壓強(qiáng)度為10.2 MPa。在試驗(yàn)中，由于混凝土砂率較高，故試塊有出現(xiàn)缺棱掉角的現(xiàn)象，但不影響其外觀尺寸。試驗(yàn)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(qiáng)度值，并且相對(duì)于制作砌塊用混凝土抗壓強(qiáng)度值較高。

3? 小結(jié)

試驗(yàn)結(jié)果表明，建筑垃圾經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單分揀出鋼筋，破碎成粗細(xì)骨料后，可以用來(lái)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(qiáng)度等物理、力學(xué)性能指標(biāo)能夠滿足《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55—2000）規(guī)范規(guī)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(jù)。

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