摘要：目前我國(guó)在發(fā)展建設(shè)中，對(duì)混凝土的使用十分依賴。但是，在混凝土的使用過(guò)程中，并不是所有的混凝土都能夠發(fā)揮作用，有一些混凝土?xí)贿z棄，當(dāng)作廢棄物、垃圾來(lái)處理。在物資緊缺的高原地區(qū)，每一份物資都來(lái)之不易，我們不能輕易丟棄任何一樣資源。因此，對(duì)廢棄混凝土再生骨料的性能進(jìn)行研究，并將其與天然的骨料進(jìn)行對(duì)比，確定其在高原工程中的適用程度。

關(guān)鍵詞：廢棄混凝土；再生骨料；高原工程Study on the Applicability of Recycled Aggregate of Waste Concrete in Highland EngineeringPeng Jiakai1Zhang Hao* Wang Zehui1Wang Xinyan1College of Engineering， Tibet University， Lhasa 850000， China;Abstract： At present， China relies heavily on the use of concrete in the process of development and construction. But in the process of concrete use， not all concrete can be useful， and some concrete will be abandoned and treated as waste and garbage. But in the highland area where materials are scarce， everything is hard to come by， and we cannot easily discard any resources. Therefore， in this paper， we study the performance of recycled aggregates of waste concrete and compare them with natural aggregates to determine their applicability in highland projects.Keywords： waste concrete; recycled aggregate; highland engineering在樓房和道路的修建過(guò)程中，產(chǎn)生了大量的廢棄混凝土。廢棄混凝土經(jīng)過(guò)粉碎、篩分、預(yù)熱、研磨、篩分可制備再生骨料，這些再生骨料可以重復(fù)使用于工程中，利用再生骨料代替天然骨料。

本文研究了廢棄混凝土再生骨料在高原工程中的運(yùn)用效果，通過(guò)測(cè)定再生骨料混凝土的性能指標(biāo)，并將其與應(yīng)用于高原工程中的天然骨料混凝土進(jìn)行性能指標(biāo)比較，以驗(yàn)證廢棄混凝土再生骨料應(yīng)用在高原工程建設(shè)中的可行性。

1再生骨料的制備

1.1預(yù)熱研磨加工工藝

首先，對(duì)廢棄混凝土進(jìn)行拆分、挑選，將廢棄混凝土中的鋼筋和木材去除，成為解體混凝土，再用圓錐破碎機(jī)對(duì)其進(jìn)行初級(jí)破碎，破碎后最大粒徑為37.5 mm，用傳送帶將其送入加熱裝置中，利用空氣加熱（熱風(fēng)爐）到 300 ℃（高溫活化），在加熱脫水的過(guò)程中使粘附在再生碎石上的水泥石殘?jiān)嗷?，然后，加熱后的骨料送到轉(zhuǎn)筒式研磨機(jī)中研磨3 min，出料后篩分得到高品質(zhì)再生骨料，生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

1.2干攪拌加工工藝

加熱裝置是預(yù)熱研磨工藝的獨(dú)特之處，加熱會(huì)增加生產(chǎn)成本，可以嘗試通過(guò)干攪拌方式降低生產(chǎn)成本并獲得高品質(zhì)再生骨料。將解體混凝土用顎式破碎機(jī)初級(jí)破碎并初次篩分，然后通過(guò)轉(zhuǎn)筒式攪拌機(jī)對(duì)初次篩分的骨料進(jìn)行干攪拌，二次篩分后得到再生骨料，其生產(chǎn)的工藝流程如圖2所示。圖2干攪拌生產(chǎn)工藝流程工藝特點(diǎn)［1］：與傳統(tǒng)工藝制備流程比較，干攪拌工藝比傳統(tǒng)工藝操作簡(jiǎn)單，所需設(shè)備少，大大節(jié)省了生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著；預(yù)熱研磨工藝更大程度地去除殘?jiān)蛷U棄物，使再生骨料活化程度更高，且流程簡(jiǎn)易。

2再生骨料在高原工程中的使用試驗(yàn)研究

2.1試驗(yàn)方案

2.1.1試驗(yàn)配合比

該實(shí)驗(yàn)砼的配比工程設(shè)計(jì)符合JGJ55—2011《一般水泥配合比建筑法規(guī)》。再生骨料混凝土搭配比如表1所示，減水劑用量為膠凝材料用量的1%［2］。

2.1.2成型與養(yǎng)護(hù)

混合時(shí)的投料次序如下：先向攪拌器中添加粗骨材和細(xì)骨料進(jìn)行混合，2 min后添加混凝土繼續(xù)混合，最后把添加1%減水劑的水注入攪拌器中，與之前的干料進(jìn)行充分混勻。

對(duì)試塊表面進(jìn)行振搗密實(shí)，使之能構(gòu)成一種整體的外觀。為了避免水分散失，一般采用保鮮膜覆蓋試塊的表面。在室溫為（20±2） ℃、相對(duì)濕度為95%以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)24 h后拆模，再次放到標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)，然后再進(jìn)行性能檢驗(yàn)。

2.1.3試驗(yàn)內(nèi)容及方法

2.1.3.1抗壓強(qiáng)度

根據(jù)GB/T 50081—2002《一般混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》確定了所有單組鋼筋3 d、7 d、28 d齡期的電抗和劈裂抗拉強(qiáng)度，對(duì)群組混凝土均使用了3個(gè)50 mm×的垂直變形。

2.1.3.2動(dòng)彈性模量

根據(jù)GB/T 50082—2009《一般水泥持久性能和耐久性能測(cè)試辦法》測(cè)試了所有單組水泥3 d、7 d、28 d齡期的動(dòng)彈性模量，各組水泥均使用了3個(gè)50 mm×的試塊。

2.2測(cè)試再生骨料混凝土的性能

2.2.1力學(xué)性能

再生骨料力學(xué)性能體現(xiàn)在以下4個(gè)方面，分別是抗壓強(qiáng)度、彈性模量、拉伸強(qiáng)度以及硬度。因?yàn)閺U舊水泥的硬度性能、炭化程度及應(yīng)用條件各有差異，對(duì)廢舊水泥進(jìn)行分解、粉碎的方法和質(zhì)量控制措施的不同，使得再生骨材的力學(xué)性能不及原始骨材，通常，廢集料本身硬度越大，其降低值越?。?］。

2.2.2抗壓強(qiáng)度

各組在不同養(yǎng)護(hù)條件及不同齡期下的可再生骨料的抗壓強(qiáng)度如圖3所示。在圖3中我們發(fā)現(xiàn)，混凝土的抗壓性能隨著齡期的增加而上升，而且不管是那個(gè)年齡，普通水泥的抗壓性能都高于再生水泥，抗壓強(qiáng)度大小為NAC＞RCAC＞RFAC＞FRAC。

把NAC組當(dāng)作試驗(yàn)對(duì)照組時(shí)，在更換了其中一個(gè)骨材后，其抗壓性能和對(duì)照組相比劣化程度并不顯著，而RCAC與RFAC組的28 d抗壓強(qiáng)度接近，相較于試驗(yàn)對(duì)照組抗壓性能分別減少了6.13%、6.97%，仍處于可承受范圍以內(nèi)［4］。另外，在圖3中也可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)再生粗/細(xì)骨材分別取代了天然骨材時(shí)，對(duì)混凝土抗壓性能的劣變影響主要體現(xiàn)在水化早期（7 d內(nèi)），而對(duì)RFAC的劣變影響則更突出，相比于基準(zhǔn)組抗壓性能平均降低了17.08%;而水化后7～28 d齡期RCAC和RFAC抗壓性能發(fā)展速度則與NAC組相對(duì)應(yīng)［5］。

2.2.3拉伸強(qiáng)度

再生骨料內(nèi)部的微觀缺陷會(huì)降低瀝青與水泥的粘結(jié)力以及水化物的強(qiáng)度，而再生骨料表面通常會(huì)附著有一定的水泥砂漿，因此較天然骨料，再生骨料與瀝青砂漿的粘附性相對(duì)較差，且再生骨料相較于天然骨料其顆粒形狀離散性較大，這在一定程度上也會(huì)影響瀝青砂漿與再生骨料的粘結(jié)作用。而在高應(yīng)變速率加載下，瀝青混凝土材料受到拉伸產(chǎn)生的裂縫會(huì)直接貫穿骨料發(fā)展直至貫穿試件，因此兩者拉伸強(qiáng)度的差異性主要來(lái)源于骨料強(qiáng)度的差距。因?yàn)樵偕橇显谄扑榉纸獾倪^(guò)程中難免會(huì)產(chǎn)生初始裂縫，再生骨料強(qiáng)度相比于天然骨料強(qiáng)度有明顯下降，因此其拉伸強(qiáng)度較天然骨料混凝土也會(huì)有所差別。

2.2.4表觀密度

不同工藝處理后再生骨料的表觀密度見圖4。由圖4可知，A工藝處理后再生骨料的表觀密度都偏小，RCA60也沒有超過(guò)2 500 kg/m3，不符合配制高強(qiáng)再生混凝土要求。相對(duì)A工藝，B、C工藝處理后的再生骨料的表觀密度提高了4.0%～5.5%，兩者區(qū)別不大，但表觀密度都超過(guò)2 500 kg/m3，加工后的再生骨料符合配制高強(qiáng)混凝土要求。另外，隨著原生混凝土強(qiáng)度的提高，B、C、D 工藝加工效果并沒有隨之減弱，說(shuō)明骨料脆弱棱角仍然未被有效剔除，比表面積減小。

3結(jié)論

（1） 再生骨料混凝土的抗壓性能比不上天然骨料混凝土，始終都比天然骨料混凝土差上一點(diǎn)。但在實(shí)際的生產(chǎn)生活中，適當(dāng)?shù)厥褂迷偕橇洗嫣烊还橇?，通過(guò)一定的比例調(diào)整，用再生骨料制成的混凝土性能不比天然骨料混凝土差多少，能夠發(fā)揮出與天然骨料混凝土相似的性能。

（2） 再生骨料的用量對(duì)彈性模量影響很大，需要選用適當(dāng)?shù)拇媪?，以確保彈性模量不會(huì)太小。同時(shí)還可以通過(guò)調(diào)節(jié)水灰比，以減小再生骨料的使用壓力。

（3） 由于再生骨料本來(lái)就凝結(jié)過(guò)，通過(guò)破碎再生，其拉伸性能較天然骨料會(huì)有明顯的差距，相對(duì)應(yīng)制成的混凝土性能會(huì)低于天然骨料，但是可以利用其適量代替天然骨料，以達(dá)到建造強(qiáng)度需求。

參考文獻(xiàn)：

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［4］張鴻儒.基于界面參數(shù)的再生骨料混凝土性能劣化機(jī)理及工程應(yīng)用［D］.杭州：浙江大學(xué)，2016.

［5］肖建莊，范玉輝，林壯斌.再生細(xì)骨料混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)［J］.建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2011（4）：2629.

作者簡(jiǎn)介：彭家凱，男，貴州六枝人，本科，研究方向：土木工程。

通信作者：張昊，男，甘肅省天水人，本科，研究方向：交通運(yùn)輸。