建筑废弃物再生利用研究范文

《再生资源与循环经济杂志》2015年第四期

1实验

1.1实验材料水泥：梅州八环水泥厂生产的复合硅酸盐水泥（P•C42.5）；标准砂：厦门艾思欧标准砂有限公司生产的ISO标准砂，编号GB/T17671；天然砂：取自梅州市区某混凝土搅拌站天然河砂，细度模数为2.7的中砂；混凝土洗涮水：取自梅州市区某搅拌站内混凝土运输车冲洗沉淀池的废水；废弃混凝土：房屋拆迁、道路重修过程中产生的废弃混凝土碎块。

1.2实验方法再生骨料制备：首先废弃混凝土用机械式破碎机进行破碎处理，并用清水冲洗干净后在烘干箱内100℃烘干1h，保持干燥。参照GB/T25176-2010《混凝土和砂浆用再生细骨料》要求，对废弃混凝土各粒径颗粒进行人工级配，使其符合中砂要求，结果如表2所示。然后再将人工级配完善的废弃混凝土骨料置于高温炉中，分别于800℃、600℃和300℃煅烧1h后冷却作为骨料，模拟火灾后混凝土作再生骨料。试块制备：参照《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》（GB/T17671-1999）、《混凝土和砂浆用再生细骨料》对胶砂的实验要求，制成40mm×40mm×160mm试块，置于标准养护箱内养护，并测试28d强度。

2实验结果与讨论

2.1骨料需水量比及强度比再生骨料的需水量比及强度比是其适用性的两个重要指标。保持流动度在130±5mm范围内，根据再生胶砂用水量与基准胶砂用水量之比可获得再生骨料的需水量比，并分别测定28d抗压强度，可求得强度比（再生胶砂28d抗压强度/基准胶砂28d抗压强度），结果如表3所示。从表3中可得，胶砂比为1∶2.5条件下，再生废砼作为骨料时，需水量比随着再生骨料用量增加而增大，而强度却呈下降趋势。需水量比从1增加到1.47时，强度比从1下降至0.61，强度损失了39%。设计配合比时骨料按中砂配置，由表4可知，100%采用再生骨料时，需水量比为1.47，强度比为0.61，达不到表4中所规定的次之（Ⅲ）类中砂应大于0.75的要求；只有当废弃混凝土骨料掺入量小于35%时，需水量比及强度比两个指标才能高于次之（Ⅲ）类，并符合中等（Ⅱ）类中砂的要求。但总的来看水泥需用量会较大。

2.2洗刷水对再生混凝土性能的影响根据建筑用混凝土用水标准（JGJ63-2006）的要求，将取自搅拌站内混凝土运输车冲洗沉淀池的洗涮水静置后，取其上清液进行水质相关指标测试，结果如表5所示。由表5可知，洗涮水上清液酸碱度（PH值）、硫酸根离子（SO42-）浓度、氯离子（Cl-）浓度指标满足钢筋混凝土用水要求，但其中的pH值较高，为8.28。当采用含有碱活性骨料时,会比较容易形成碱集料反应,从而将导致混凝土强度降低。根据表6可得，洗涮水会造成混凝土强度的降低。随着洗刷水掺量的增加，抗折强度由4.5MPa降至4.1MPa，抗压强度基本上是在C30左右，能达C30的要求。但当全部分采用洗涮水时混凝土抗折和抗压强度都有大幅下降，抗压强度只有28.7MPa。因此，混凝土洗刷水应用对混凝土强度还是有一定影响。抗压强度与抗折强度之间关系比较符合洗涮水与自来水的比例（1∶3）。即参考掺量≤30%比较合适。这与其他研究结果相同[7]。

2.3废弃混凝土骨料对再生混凝土的影响废弃混凝土破碎后，用水洗干净置于100℃烘干1h，保持干燥。然后进行人工级配，使其符合中砂要求，并将其放入高温炉中，分别于800℃、600℃和300℃煅烧1h后冷却，模拟混凝土受火灾作用后再生利用对混凝土的影响，结果如表7所示。由表7可得，经过较高温度煅烧后的混凝土作为再生骨料，使新拌混凝土抗压强度降低，随着温度的升高强度呈下降趋势。并且用火灾废弃砼作为再生骨料时，为保证胶砂流动度在130±5mm范围内，水泥的用量需达到510g以上，其中800℃煅烧后的用量更高达590g，此时，混凝土28d抗压强度才能达到C20要求。并且比常温废弃砼作骨料时的强度（37.6MPa）低。主要是由于再生骨料破碎过程中在外力作用下，使其孔隙增大，裂纹增多。另一方面，废弃混凝土骨料外表面包裹着水泥水化产物，被封闭的气泡在热力作用下破裂，孔隙也会增加。虽然有足够多的水泥浆体包覆骨料，但在振捣时水泥浆体还是不易进入孔隙内或者渗透进孔隙胶结也较为疏松，造成整体强度较低现象。废弃混凝土掺入量对再生混凝土抗压强度会产生影响，如图1可知，随着掺入量的增加，强度呈现下降趋势。掺入量与强度下降幅度之间不构成线性关系，为曲线变化。因此，从掺入量来看，对再生骨料的应用会造成影响，根据实验，废弃混凝土作为再生骨料时掺入量以小于35%为宜，否则水泥用量会大幅上升。

3结论

（1）废弃混凝土破碎后经过人工级配能符合建筑用中砂的要求，可再生用于拌制混凝土。但强度比较低，需水量比较大，为满足流动度要求，会增加水泥的总用量。（2）洗涮水酸碱度（pH值）、硫酸根离子（SO42-）浓度、氯离子（Cl-）浓度指标能满足钢筋混凝土用水要求，但其中的PH值较高。当采用含有碱活性骨料时会比较容易形成碱集料反应，从而将导致混凝土强度降低。（3）再生骨料掺入量对混凝土抗压强度会产生影响，随着掺入量的增加，强度呈现下降趋势。根据实验情况，废弃混凝土作为再生骨料时，掺入量以小于35%为宜。

作者：邓棣元张灵辉郑媛丁晓灿单位：嘉应学院土木工程学院