浅谈再生骨料的性质对再生混凝土性质的影响

2017年第41期N
一、再生混凝土
1.再生混凝土的概念
再生混凝土，是将建筑垃圾通过清洗、破碎、筛分后作为混凝土骨料，部分或全部取代天然骨料生产的混凝土。

2.再生混凝土与原生混凝土的性质差异
骨料是组成混凝土的重要元素，它在很大程度上影响这混凝土的性质，由于骨料的来源不同，性质不同，所以再生混凝土与原生混凝土在性质上也存在很大的差异，首先再生混凝土强度低于原生混凝土，这就导致再生混凝土与传统混凝土在工作和力学性能上存在一定的差异；受剪破坏时再生混凝土梁的斜裂缝平均宽度比普通混凝土梁的大，再生骨料取代率最高的试件，斜裂缝的平均宽度最大，再生混凝土无腹筋梁在相同荷载作用下跨中挠度值比普通混凝土梁的挠度值稍大，随着再生粗骨料取代率的增加，再生混凝土梁挠度有进一步增大，另外再生骨料混凝土和易性差，吸水率大于原生混凝土，孔隙较多、弹性模量降低、干缩徐变大。

3.再生骨料的分类
再生骨料按尺寸大小可分为再生粗骨料、再生细骨料。

一般将建筑垃圾筛分后，取4.75mm以上的为再生粗骨料，4.75mm 以下的为再生细骨料。

4.再生骨料的基本性能
再生骨料中包括天然骨料、硬化砂浆块以及天然骨料和硬化砂浆的黏合体。

外观上大部分再生骨料表面包裹有砂浆，少部分为与砂浆完全脱离的石子，还有部分为砂浆颗粒，加上在破碎过程中可能产生的大量微裂缝，导致其空隙率较高，表观密度偏小，吸水率大，压碎指标较大，从试验数据不难发现，再生骨料表观密度较天然骨料小10%左右，吸水率较高，压碎指标明显高于天然骨料。

二、再生骨料的性质对再生混凝土性质的影响
1.再生细骨料吸水率对混凝土塌落度以及和易性的影响
由于颗粒整形再生细骨料含有大量微粉,其吸水率高于天然细骨料,使得高品质再生细骨料混凝土的用水量高于天然骨料混凝土。

在混凝土龄期较短时,一部分水被微细粉吸附不宜失去,所以对再生细骨料混凝土的收缩影响不大，但随着龄期的增长这部分被微细粉吸附的水不断参与混凝土的水化和干燥损失,使得再生细骨料混凝土的收缩值，干缩徐变值都随龄期增长而逐渐提高，孔隙率也有所提高。

而混凝土的坍落度则随着骨料吸水率的增加而降低，再生混凝土的和易性也随之降低。

但是，由于再生粗骨料含有一部分水泥石会吸收一定量的水,使再生粗骨料混凝土的有效水胶比略低于天然骨料混凝土。

因此再生粗骨料混凝土的收缩性能与天然骨料混凝土的收缩性能基本相同,再生粗骨料混凝土的早期和后期收缩量与普通混凝土的收缩量基本相同。

2.再生骨料压碎指标对再生混凝土性能的影响
由于再生骨料的压碎指标比天然骨料低约40%～50%，因此会在很大程度上降低再生混凝土强度，导致再生混凝土与传统混凝土在工作和力学性能上存在一定的差异。

例如：受剪破坏时再生混凝土梁的斜裂缝平均宽度比普通混凝土梁的大，再生骨料取代率最高的试件，斜裂缝的平均宽度最大，再生混凝土无腹筋梁在相同荷载作用下跨中挠度值比普通混凝土梁的挠度值稍大，随着再生粗骨料取代率的增加，再生混凝土梁挠度有进一步增大。

3.再生骨料粒径对再生混凝土性能的影响
（1）再生骨料粒径对再生混凝土强度的影响。

当再生骨料的粒径在20～30mm时,再生骨料混凝土抗压强度相对较低;粒径为10～20mm，5～10mm时混凝土的强度会有所提高。

粒径为30～40mm时,再生骨料混凝土抗压强度最高。

其基本规律为：粒径加大、强度变低。

原因是随着再生骨料粒径的增大,骨料本身强度变低且骨料本身破碎后存在损伤的可能性也增大。

而粒径为30～40mm时,再生骨料混凝土抗压强度最高是因为废弃混凝土破碎时,其中的天然骨料相对难于破碎,使该粒径段的再生骨料中天然骨料含量大,使得粒径为30～40mm时再生骨料混凝土抗压强度提高。

（2）再生骨料粒径对再生混凝土弹性模量的影响。

当再生骨料粒径在5～30mm之间时，随着再生骨料粒径加大、再生混凝土的弹性模量会变大,说明在该粒径段,随着粒径加大,配制的混凝土整体更加密实,即各种粒径的骨料间相互填充更好,直至骨料间的空隙率达到最小,体系的堆积密度达到最大,从而使混凝土的弹性模量升高。

而粒径为30～40mm再生骨料混凝土,由于骨料粒径大,又是单一级配,粗骨料间空隙完全有砂浆填充,使混凝土整体密实度降低,弹性模量略有下降。

（3）再生骨料对再生混凝土碳化性能的影响。

再生混凝土的耐久性能不高，而混凝土在空气中的碳化是其最常见的一种腐蚀方式,碳化会降低混凝土的碱度,破坏钢筋表面的钝化膜,使混凝土失去对钢筋的保护作用,造成钢筋的腐蚀。

同时,碳化还加剧了混凝土的收缩,这些都可能导致混凝土裂缝和结构破坏。

再生细骨料颗粒棱角多,表面粗糙,附着水泥浆,吸水率大,不利于混凝土的密实因此用再生骨料生产的混凝土的碳化性能劣于天然细骨料混凝土的碳化性能;而且随着再生骨料取代率的增加其碳化性能有所降低。

三、结论
1.由于再生骨料吸水率高于天然骨料，使得使得再生细骨料混凝土的收缩值，干缩徐变值都随龄期增长而逐渐提高，孔隙率也有所提高。

而混凝土的坍落度则随着骨料吸水率的增加而降低，再生混凝土的和易性也随之降低。

2.由于再生骨料的压碎指标比天然骨料低约40%，因此会在很大程度上降低再生混凝土强度。

3.再生混凝土的碳化性能劣于原生混凝土的碳化性能。

建议使用经过颗粒整形后的再生骨料因为整形后的骨料显著地提高了其堆积密度和密实密度,降低了压碎指标值,使之接近天然粗骨料,对改善再生混凝土的工作性做出了很大贡献。

浅谈再生骨料的性质对再生混凝土性质的影响
贡彦桃
（灵寿县水务局磁右灌区管理处,河北石家庄050500）
·理论研究·208。