废旧混凝土在预拌混凝土中的应用

1 前言

笔者在施工企业和混凝土公司从业二十余年，亲眼目睹城市建设的飞速发展以及所带来的二次污染和浪费。笔者所在的城市为三线城市，这几年，城市建设、拆迁征地遗留下来的废旧混凝土几乎没有有效利用。要么直接倾倒河道内，要你运弃山谷里，真所谓称得上的利用无非就是作为基础回填料。真是可叹又可惜。

资料表明，随着我国城镇化建设的加速，建筑业在全国范围内不断蓬勃发展。无论是旧建筑物的拆除还是新建筑物的落成，都会产生大量的建筑垃圾。我国现在每年产生的建筑垃圾总量约为4000 万吨，则由此产生的废旧混凝土的总吨位约为1300 万吨。随着我国城镇的发展，废旧混凝土的数量还在增多。传统的建筑垃圾处理方式主要是运往郊外填埋，这样不仅要花费大量的运输费用，占用大量的可耕地，还会造成城市郊区的环境破坏。一方面，大量可以回收再利用的废旧混凝土被白白浪费。另一方面，生产新混凝土所需大量的天然石骨料，必然要大量开山取石，造成环境的再度污染。为了解决这些问题，我们必须改变传统的混凝土生产方式，让其走上可持续发展的道路。我们可以将大量的废旧混凝土经过破碎、筛分，最终成为再生骨料，以取代新混凝土中天然石。这些做法在欧美一些发达国家以及我们的邻国日本早在六、七十年代就已经成熟利用。

我国近几年已经意识到资源枯竭所带来的严峻后果，陆续出台一些禁止在河道、山体无序开采河砂和碎石的强制性措施，大力推广生产和使用一些新型骨料，当然包括废旧混凝土的再生利用。住建部在2009 年颁布了《建筑垃圾处理技术规范》(CJJl342009)。规范6. 0. 5条中明确规定废旧建筑混凝土生产混凝土用再生骨料应符合下列要求:(1) 建筑垃圾中的废旧建筑混凝土可用于生产再生骨料，主要产品应包括混凝土用再生细骨料和混凝土用再生粗骨料;(2) 废旧建筑混凝土生产再生混凝土骨料的工艺可包括破碎、分选、清洗等环节;(3)再生混凝土骨料质量宜符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52 的有关规定。

2 试验过程

本人所在的混凝土公司是一家集水泥、粉煤灰、矿粉、碎石、机制砂等混凝土生产原材料加工和预拌混凝土生产企业。公司在立窑水泥厂的基础上成功转型。本人通过配制强度等级为C25 的混凝土，找寻出在混凝土中加入不同比例的废旧混凝土再生骨料对混凝土28 天抗压强度的影响，使加入再生骨料后的混凝土抗压性能满足C25 混凝土的要求，和易性满足施工要求。

2. 1 试验原材料

废旧混凝土:采用本公司试验室破型后的废弃混凝土块，原试件强度等级为C15 C50，将其经颚式破碎机破碎后，经过圆锥破，机制砂生产系统，再经5mm 筛网筛分后测得其粒径在5 20mm，为连续级配，级配良好。而粒径 5mm 的细骨料细度模数为2. 8，连续级配，属于Ⅱ区中砂。

水泥:采用福建省春驰水泥集团新丰厂生产的春驰牌普通硅酸盐水泥，强度等级为42. 5。

粗骨料:龙岩市马坑天玉石场出产的天然石。

细骨料:采用福建省漳州市的河砂。

2. 2 试验方法

普通混凝土及再生混凝土的适配设计表观密度为2370kg /m3。按国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》规定，机械拌合配合比为:(C F S G W = 1 0. 176 2. 689 3. 713 0. 623)。将混凝土拌合物制成100mm 100mm 100mm 的立方体试件。编号为Q0 的试件为基准试件，编号为Q10、Q20、Q30、Q40、Q50 试件表示废旧混凝土以不同比例取代碎石后制成的混凝土试件，10、20、30、40、50 为取代率。每组编号所做试件数量为3 个，标准养护28 天。所有试件采用《混凝土强度检验评定标准》进行测试。

2. 3 结果分析

2. 3. 1 对混凝土坍落度及表观密度的影响

混凝土配合比设计以及拌合物的性能示。随着废旧混凝土取代混凝土中骨料的比例增大混凝土的坍落度值随之减小。原因是废旧混凝土和骨料相比具有孔隙率大、吸水率高、表面粗糙、外表面积大等特性，造成混凝土坍落度的损失。另外混凝土的表观密度为呈下降趋势，原因是废旧混凝土自身的表观密度比较低，这有益于减轻混凝土自身的质量，提高混凝土建筑的抗震性能。

2. 3. 2 对混凝土抗压强度的影响

按不同比率的废旧混凝土加入到混凝土中对混凝土的力学性能的影响。

看出当废旧混凝土在混凝土中的取代比例控制在0 40%的范围内时，废旧混凝土对混凝土的抗压强度影响不大，在加入20%的废旧混凝土时混凝土28d 的抗压强度还会有一定幅度的提升。原因是废旧混凝土的吸水率远远大于碎石，加入混凝土之中的拌合水中相当一部分被建筑垃圾吸收，客观上降低了混凝土的水胶比，可以在很大程度上弥补因为加入废旧混凝土所照成的抗压强度的损失。另外也由于废旧混凝土颗粒菱角多，表面粗糙，增大了摩擦力，使破坏时速度减缓，从而也提高了混凝土的抗压强度。但是当废旧混凝土的取代比例超过40%后，骨料性质对于混凝土抗压性能的影响已经超过了水胶比降低所照成的影响，所以造成了混凝土抗压强度的显著降低。

3 试验结论

(1)在C25 混凝土中使用废旧混凝土取代部分骨料时，取代比例不得超过40%，其混凝土28d 抗压强度符合混凝土强度要求。

(2)混凝土中加入废旧混凝土后拌合物的和易性变得比较差，可以通过加入减水剂来改善其和易性，并可提升再生混凝土28d 的抗压强度，并显著降低混凝土原材料成本。

4 结束语

公司在混凝土强度等级C25 的预拌混凝土生产中，骨料中掺入40%的废弃混凝土，预拌混凝土性能均能满足设计和施工要求。但苦于废弃混凝土的来源只能局限于几家检测单位的废弃试件。令笔者欣喜的是就在废弃混凝土的利用没多久，笔者所在的城市已经建设好建筑垃圾专用场，并且出台建筑垃圾再生利用的利好政策。现在公司再也不愁找不到宝了。