废弃混凝土

废弃混凝土再生骨料

摘要本文阐述了再生骨料开发利用的必要性及现状，再生骨料的应用范围以及对再生骨料进行改性方法。

关键词再生骨料废弃混凝土改性

1 废弃混凝土开发利用的必要性

随着世界范围内城市化进程加快，建筑业进入高速发展阶段。一方面，大量旧建筑物被拆除，产生了大量的建筑垃圾，其中废弃混凝土所占份额最大。资料表明,全世界从1991~2000年的10年间,废弃混凝土(包括从钢筋混凝土工厂不合格的产品)总量超过10亿吨。我国按每年拆除建筑垃圾4000万吨计算,其中34%是混凝土块,则由此产生的废弃混凝土就有1360万吨，且随着经济建设步伐的加快，今后增多的趋势。如此巨量的废弃混凝土除处理费用惊人外,还需要占用大量的空地存放,污染环境，浪费耕地，成为城市的一大公害。另一方面[1]，混凝土生产需要大量的砂石骨料，由于砂石资源短缺，价格上涨，在经济利益的驱使下，我国多数地区前几年都出现了乱采滥挖天然砂石的情况，出现了无偿、无序、无度的“三无”混乱局面，非法采砂石的现象屡禁不止，河道挖砂影响了堤岸安全、河势稳定、防汛排洪、水路交通及有关设施；在古河道中挖砂形成的砂石坑千疮百孔，毁坏了土地；城市丘陵山地石料场的开采，严重破坏了自然山体的景观和绿色植被，导致边坡失稳和城市景观的破坏。另外，天然砂石在生产、贮存和运输过程还造成对空气和环境的污染，同时也使国有资源大量流失和浪费。而随着对天然砂石的不断开采,为取得这些原材料,需要开山和挖取河床,破坏自然景观,改变河床位置和形状,造成水土流失或河床改道等严重后果,对生态环境的破坏十分严重。

要解决这些问题，就必须改变传统的混凝土生产方式，将混凝土的生产方式转变到一个可持续发展的轨导上来，而利用废弃混凝土生产再生骨料用其拌制再生骨料混凝土是发展绿色混凝土的主要措施之一。废弃混凝土生产再生骨料即是将废弃混凝土破碎、分级、清洗后作为新拌混凝土的骨料，这样不仅节省了天然骨料资源，而且还可以减少废弃混凝土对城市的环境污染。

2 废弃混凝土再生骨料的开发利用情况

利用废弃混凝土再生骨料拌制的再生骨料混凝土是发展绿色混凝土的主要措施之一,已成为混凝土界关注的一大焦点。第二次世界大战后,前苏联,德国,日本等国家进行过这方面的研究。日本将建筑垃圾视为建筑副产品，十分重视建筑副产品的循环再利用，制定了再生骨

料和再生骨料混凝土使用规范，并相继在各地建立了以处理废弃混凝土为主的再生加工厂,生产再生水泥和再生骨料。日本于1996年10日制订了旨在推动建筑副产品再利用的/再生资源法，为废弃混凝土等建筑副产品的再生利用提供了法律和制度保障。在德国,目前再生混凝土主要用于公路工程并提出在混凝土中采用再生骨料的应用指南，要求采用再生骨料配制的混凝土必须完全符合天然骨料混凝土的国家标准。法国利用废混凝土和废砖生产出了砖石混凝土砌块。近几年来我国政府对建筑垃圾的循环再利用也高度重视，鼓励废弃物的研究开发利用。上海、北京等地的一些建筑企业在建筑垃圾回收利用方面也作了一些尝试。

3再生骨料的生产、特点及改性

建筑垃圾里废弃的混凝土和钢筋混凝土中含有其它杂质，如木块、塑料、铁件、纸板等，必须经过分选、清洗、破碎、分级等工序，然后按一定比例相互配合得到再生骨料。再生骨料可作为部分或全部骨料用来配制混凝土（或称为再生混凝土）。其次，混凝土块等废料经破碎后，可以代砂，用于砌筑砂浆、抹灰砂浆、打混凝土垫层等，还可以用于制作砌块、铺道砖、花格砖等建材制品。

再生骨料表面粗糙、棱角较多，骨料表面还包裹着相当数量的水泥砂浆，并且混凝土块在解体、破碎过程中由于损伤积累使再生骨料内部存在大量微裂纹，与天然骨料相比较具有孔隙率高、吸水性大、强度低等特征。这些因素导致由再生骨料配制的再生骨料混凝土的性能有许多不尽人意的地方，譬如：拌合物的流动性差，而影响到施工的操作性；收缩值、徐变值也比较大；只能配制中低强度混凝土等，因而限制了再生骨料混凝土的启用范围。国内外有关资料表明,目前再生骨料混凝土主要用于地基加固、道路工程的垫层、室内地坪垫层、砌块砖等方面，要扩大其应用范围，必须要对再生骨料进行改性强化处理。根据国内外的有关资料，再生骨料的改性方法有如下几种[2] [3]：

1)机械活化机械活化的目的在于破坏弱的再生碎石颗粒或除去粘附于再生碎石颗粒表面的水泥石残渣。俄罗斯的试验表明，经球磨机活化的再生骨料质量大大提高，可用于生产钢筋混凝土构件，这种活化再生骨料的方法最有前途。必须注意机械活化过的再生骨料在使用前储存的时间越短，这种活化骨料在混凝土中的效果越好。在美国,机械处理的方法之一是在拌制混凝土拌合物时,先把再生骨料放进转筒式搅拌机中干拌，然后再加入其他组分认为这是从再生骨料上消除残留砂浆的可行方法。

2)酸液活化俄罗斯利用5%浓度的冰醋酸、3%浓度的盐酸溶液对再生骨料改性问题进行了研究。冰醋酸与含硅酸盐的骨料表面相互反应，能够形成碳氢键结构的分子，在一定程度上改善再生骨料表面活性，而盐酸则具有破坏和改善骨料颗粒表面的作用。研究证明，用盐酸

处理再生骨料，不仅提高了混凝土强度，还能改善拌合物的和易性，用此法处理再生骨料制成的混凝土与用天然砾石的混凝土无异；与天然砾石混凝土相比，再生骨料混凝土的初始弹性模量降低，而在经两种酸液活化再生骨料的情况下，混凝土初始弹性模量提高，并超过天然砾石混凝土的15%；与天然砾石及未经改性的再生骨料混凝土相比，改性再生骨料混凝土的泊松比降低，表明其徐变降低。

3)化学浆液处理采用水泥和微细矿物粉浆液（如粉煤灰、硅粉等、硅质防水剂或硫铝酸钙类膨胀剂）对再生骨料浸泡、干燥等处理，以改善再生骨料的孔隙结构来提高再生骨料质量。用化学浆液对再生骨料进行改性，浆液应充分填充再生骨料的孔隙。为此，注浆材料的选用必须满足以下基本性能：浆液的粘度要低，流动性好，可注性好，能进入再生骨料的孔隙内部；浆液的凝固时间不能太短；浆液固化时，无收缩现象，固化后有一定的粘结强度；浆液的结石率高，抗压强度、抗拉强度、抗渗性好；无毒、无臭、不污染环境；配制方便、操作容易掌握。

4)水玻璃溶液处理用液体水玻璃溶液浸渍再生骨料,利用水玻璃与再生骨料表面的水泥水化产物Ca(OH)2反应生成的硅酸钙胶体能填充再生骨料孔隙,使再生骨料的密实度有所改善。

4 结束语

再生骨料的开发利用是发展绿色混凝土的主要措施之一，具有显著的环保效益、经济效益和社会效益。