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《再生資源與循環(huán)經(jīng)濟雜志》2015年第四期

1實驗

1.1實驗材料水泥：梅州八環(huán)水泥廠生產(chǎn)的復(fù)合硅酸鹽水泥（P•C42.5）；標(biāo)準(zhǔn)砂：廈門艾思?xì)W標(biāo)準(zhǔn)砂有限公司生產(chǎn)的ISO標(biāo)準(zhǔn)砂，編號GB/T17671；天然砂：取自梅州市區(qū)某混凝土攪拌站天然河砂，細(xì)度模數(shù)為2.7的中砂；混凝土洗涮水：取自梅州市區(qū)某攪拌站內(nèi)混凝土運輸車沖洗沉淀池的廢水；廢棄混凝土：房屋拆遷、道路重修過程中產(chǎn)生的廢棄混凝土碎塊。

1.2實驗方法再生骨料制備：首先廢棄混凝土用機械式破碎機進(jìn)行破碎處理，并用清水沖洗干凈后在烘干箱內(nèi)100℃烘干1h，保持干燥。參照GB/T25176-2010《混凝土和砂漿用再生細(xì)骨料》要求，對廢棄混凝土各粒徑顆粒進(jìn)行人工級配，使其符合中砂要求，結(jié)果如表2所示。然后再將人工級配完善的廢棄混凝土骨料置于高溫爐中，分別于800℃、600℃和300℃煅燒1h后冷卻作為骨料，模擬火災(zāi)后混凝土作再生骨料。試塊制備：參照《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）》（GB/T17671-1999）、《混凝土和砂漿用再生細(xì)骨料》對膠砂的實驗要求，制成40mm×40mm×160mm試塊，置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)，并測試28d強度。

2實驗結(jié)果與討論

2.1骨料需水量比及強度比再生骨料的需水量比及強度比是其適用性的兩個重要指標(biāo)。保持流動度在130±5mm范圍內(nèi)，根據(jù)再生膠砂用水量與基準(zhǔn)膠砂用水量之比可獲得再生骨料的需水量比，并分別測定28d抗壓強度，可求得強度比（再生膠砂28d抗壓強度/基準(zhǔn)膠砂28d抗壓強度），結(jié)果如表3所示。從表3中可得，膠砂比為1∶2.5條件下，再生廢砼作為骨料時，需水量比隨著再生骨料用量增加而增大，而強度卻呈下降趨勢。需水量比從1增加到1.47時，強度比從1下降至0.61，強度損失了39%。設(shè)計配合比時骨料按中砂配置，由表4可知，100%采用再生骨料時，需水量比為1.47，強度比為0.61，達(dá)不到表4中所規(guī)定的次之（Ⅲ）類中砂應(yīng)大于0.75的要求；只有當(dāng)廢棄混凝土骨料摻入量小于35%時，需水量比及強度比兩個指標(biāo)才能高于次之（Ⅲ）類，并符合中等（Ⅱ）類中砂的要求。但總的來看水泥需用量會較大。

2.2洗刷水對再生混凝土性能的影響根據(jù)建筑用混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)（JGJ63-2006）的要求，將取自攪拌站內(nèi)混凝土運輸車沖洗沉淀池的洗涮水靜置后，取其上清液進(jìn)行水質(zhì)相關(guān)指標(biāo)測試，結(jié)果如表5所示。由表5可知，洗涮水上清液酸堿度（PH值）、硫酸根離子（SO42-）濃度、氯離子（Cl-）濃度指標(biāo)滿足鋼筋混凝土用水要求，但其中的pH值較高，為8.28。當(dāng)采用含有堿活性骨料時,會比較容易形成堿集料反應(yīng),從而將導(dǎo)致混凝土強度降低。根據(jù)表6可得，洗涮水會造成混凝土強度的降低。隨著洗刷水摻量的增加，抗折強度由4.5MPa降至4.1MPa，抗壓強度基本上是在C30左右，能達(dá)C30的要求。但當(dāng)全部分采用洗涮水時混凝土抗折和抗壓強度都有大幅下降，抗壓強度只有28.7MPa。因此，混凝土洗刷水應(yīng)用對混凝土強度還是有一定影響。抗壓強度與抗折強度之間關(guān)系比較符合洗涮水與自來水的比例（1∶3）。即參考摻量≤30%比較合適。這與其他研究結(jié)果相同[7]。

2.3廢棄混凝土骨料對再生混凝土的影響廢棄混凝土破碎后，用水洗干凈置于100℃烘干1h，保持干燥。然后進(jìn)行人工級配，使其符合中砂要求，并將其放入高溫爐中，分別于800℃、600℃和300℃煅燒1h后冷卻，模擬混凝土受火災(zāi)作用后再生利用對混凝土的影響，結(jié)果如表7所示。由表7可得，經(jīng)過較高溫度煅燒后的混凝土作為再生骨料，使新拌混凝土抗壓強度降低，隨著溫度的升高強度呈下降趨勢。并且用火災(zāi)廢棄砼作為再生骨料時，為保證膠砂流動度在130±5mm范圍內(nèi)，水泥的用量需達(dá)到510g以上，其中800℃煅燒后的用量更高達(dá)590g，此時，混凝土28d抗壓強度才能達(dá)到C20要求。并且比常溫廢棄砼作骨料時的強度（37.6MPa）低。主要是由于再生骨料破碎過程中在外力作用下，使其孔隙增大，裂紋增多。另一方面，廢棄混凝土骨料外表面包裹著水泥水化產(chǎn)物，被封閉的氣泡在熱力作用下破裂，孔隙也會增加。雖然有足夠多的水泥漿體包覆骨料，但在振搗時水泥漿體還是不易進(jìn)入孔隙內(nèi)或者滲透進(jìn)孔隙膠結(jié)也較為疏松，造成整體強度較低現(xiàn)象。廢棄混凝土摻入量對再生混凝土抗壓強度會產(chǎn)生影響，如圖1可知，隨著摻入量的增加，強度呈現(xiàn)下降趨勢。摻入量與強度下降幅度之間不構(gòu)成線性關(guān)系，為曲線變化。因此，從摻入量來看，對再生骨料的應(yīng)用會造成影響，根據(jù)實驗，廢棄混凝土作為再生骨料時摻入量以小于35%為宜，否則水泥用量會大幅上升。

3結(jié)論

（1）廢棄混凝土破碎后經(jīng)過人工級配能符合建筑用中砂的要求，可再生用于拌制混凝土。但強度比較低，需水量比較大，為滿足流動度要求，會增加水泥的總用量。（2）洗涮水酸堿度（pH值）、硫酸根離子（SO42-）濃度、氯離子（Cl-）濃度指標(biāo)能滿足鋼筋混凝土用水要求，但其中的PH值較高。當(dāng)采用含有堿活性骨料時會比較容易形成堿集料反應(yīng)，從而將導(dǎo)致混凝土強度降低。（3）再生骨料摻入量對混凝土抗壓強度會產(chǎn)生影響，隨著摻入量的增加，強度呈現(xiàn)下降趨勢。根據(jù)實驗情況，廢棄混凝土作為再生骨料時，摻入量以小于35%為宜。

作者：鄧棣元張靈輝鄭媛丁曉燦單位：嘉應(yīng)學(xué)院土木工程學(xué)院