建筑廢棄物再生利用研究范文

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《再生資源與循環經濟雜志》2015年第四期

1實驗

1.1實驗材料水泥：梅州八環水泥廠生產的復合硅酸鹽水泥（P•C42.5）；標準砂：廈門艾思歐標準砂有限公司生產的ISO標準砂，編號GB/T17671；天然砂：取自梅州市區某混凝土攪拌站天然河砂，細度模數為2.7的中砂；混凝土洗涮水：取自梅州市區某攪拌站內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行破碎處理，并用清水沖洗干凈后在烘干箱內100℃烘干1h，保持干燥。參照GB/T25176-2010《混凝土和砂漿用再生細骨料》要求，對廢棄混凝土各粒徑顆粒進行人工級配，使其符合中砂要求，結果如表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骨料》對膠砂的實驗要求，制成40mm×40mm×160mm試塊，置于標準養護箱內養護，并測試28d強度。

2實驗結果與討論

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。保持流動度在130±5mm范圍內，根據再生膠砂用水量與基準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/基準膠砂28d抗壓強度），結果如表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，達不到表4中所規定的次之（Ⅲ）類中砂應大于0.75的要求；只有當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建筑用混凝土用水標準（JGJ63-2006）的要求，將取自攪拌站內混凝土運輸車沖洗沉淀池的洗涮水靜置后，取其上清液進行水質相關指標測試，結果如表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-）濃度指標滿足鋼筋混凝土用水要求，但其中的pH值較高，為8.28。當采用含有堿活性骨料時,會比較容易形成堿集料反應,從而將導致混凝土強度降低。根據表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C30的要求。但當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，模擬混凝土受火災作用后再生利用對混凝土的影響，結果如表7所示。由表7可得，經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。并且用火災廢棄砼作為再生骨料時，為保證膠砂流動度在130±5mm范圍內，水泥的用量需達到510g以上，其中800℃煅燒后的用量更高達590g，此時，混凝土28d抗壓強度才能達到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入孔隙內或者滲透進孔隙膠結也較為疏松，造成整體強度較低現象。廢棄混凝土摻入量對再生混凝土抗壓強度會產生影響，如圖1可知，隨著摻入量的增加，強度呈現下降趨勢。摻入量與強度下降幅度之間不構成線性關系，為曲線變化。因此，從摻入量來看，對再生骨料的應用會造成影響，根據實驗，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結論

（1）廢棄混凝土破碎后經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-）濃度指標能滿足鋼筋混凝土用水要求，但其中的PH值較高。當采用含有堿活性骨料時會比較容易形成堿集料反應，從而將導致混凝土強度降低。（3）再生骨料摻入量對混凝土抗壓強度會產生影響，隨著摻入量的增加，強度呈現下降趨勢。根據實驗情況，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：嘉應學院土木工程學院