实训砂浆中利用再生骨料的试验研究

0 引言

随着建筑垃圾的大量产生，如何实现其资源化利用成为建筑工程领域的重要课题。再生骨料作为建筑废弃物破碎筛分后得到的可重复使用骨料，近年来受到越来越多研究者的关注。其不仅能够减少天然资源开采压力，还能有效控制施工成本，符合绿色低碳发展的时代需求。在砂浆生产中引入再生骨料，既可减少对天然砂石资源的依赖，又可推动循环经济的发展。

1. 实训砂浆中再生骨料的应用背景

再生骨料的来源十分多样，多源自拆除建筑中的废弃混凝土、砖石材料等经破碎与筛选处理形成，对比天然骨料，再生骨料呈现表面粗糙、吸水能力强、密度小、强度欠佳的特性，在实际应用过程里，需合理管制其替代份额，处于高校及职校实训教学的过程里，砂浆可归为重要实验材料一类，其使用量极大，更新换代频繁，当把再生骨料引入这个实训环境，能实现成本的削减，还可引导学生形成环保思维，呈现出较强的推广潜力。

2. 实训砂浆中利用再生骨料的试验试验设计与方法

2.1 材料选用与性能分析

本次试验选定普通硅酸盐水泥、天然河砂，以及经建筑废弃混凝土制成的再生细骨料，采用机械破碎技术制备再生骨料，然后做筛分处理工作，保证粒径满足砂浆应用需求，再生骨料诸如密度、吸水率、含泥量等基本性能，均借助相关标准方法予以测定，再生骨料呈现表面粗糙状态，其吸水率达天然砂的2 至 3 倍，但该再生骨料的力学性质足以契合实验要求，为减缓再生骨料对砂浆性能不利情形，在配合比设计阶段对用水量进行恰当的调整。

2.2 配合比设计与替代率设置

砂浆试验采用体积法达成配比，把水灰比设为 0.5，再生骨料分别以 0% 、25% 、 50% 、 75% 、 100% 比例替换天然砂，进而制得五组不一样的试件，给五组试件赋予编号 R0、R25、R50、R75、R100，调整水泥用量以及水量，以契合再生骨料高吸水性，实现各组砂浆稠度基本趋同，依靠达成搅拌程序及成型工艺统一，实现试验数据可对比性。

2.3 试验内容与测定指标

主要测试项目有工作性（流动度）、抗压强度、抗折强度，再加上干缩率、吸水率等耐久性方面的指标，流动度测试借助跳桌法开展，强度测试依照《建筑砂浆基本性能试验方法》实施，针对3 天、7 天、28 天这几个龄期分别实施，于 28 天之后，各自开展干缩率与吸水率的测定，以此评定再生骨料对砂浆长期性能的作用效果。

3. 实训砂浆中利用再生骨料的试验结果

3.1 工作性能分析

当再生骨料替代率逐步上升，砂浆流动性急剧降低，R0 组呈现出 165mm 的流动度，而 R100 组降低，至 130mm 附近，该变化主要归结于再生骨料较强的吸水本领以及粗糙的表面架构，引发砂浆内部水分分布形成不均格局，引起和易性方面的不良影响，为维持理想施工特性，再生骨料使用时，需恰当增加用水量，也可引入减水剂。

3.2 力学性能分析

抗压强度测试得到的结果揭示，伴随替代率的增长，砂浆抗压强度出现一定幅度降低，但要是替代率低于 50% ，差异没有明显体现，R25 组跟 R0 组 28天抗压强度的差值，不足 5 个百分点，说明于低替代比率情形下，再生骨料对力学性能的作用效果微弱，抗折强度也呈现出相似走向，R50 组抗折强度近乎R0 组抗折强度的 90% ，说明再生骨料内的微裂缝、多孔结构，对整体强度发展存在一定程度的影响。

3.3 耐久性能分析

由干缩率测试可知，再生骨料砂浆干缩值随替代率升高而增大，R100 组对比 R0 组，增长幅度为 20% 以上，主要是鉴于再生骨料吸水与失水进程较天然砂激烈，较易引发体积的改变，当替代率增加，吸水率跟着上升，R100 组吸水

率近乎为 R0 组的 1.5 倍之多，这对砂浆耐久性的要求进一步提高，工程实践的时候，可配合采用防水剂、密实剂提高耐久性 [1]。

4. 针对实训砂浆里再生骨料的综合性能评判与优化提议

4.1 实训砂浆中再生骨料的综合性能评价

从本次试验可察觉，再生骨料对实训砂浆性能的作用表现得较为明显，具体体现为流动性缩减、强度稍有降低、干缩率跟吸水率增大等，若替代率在25%～50% 的范围，砂浆整体性能尚在可认可范畴，尤其是在非结构性运用以及教学实训场合，其力学性能与工作性大体可契合使用要求，就资源化利用层面思索，R25 和 R50 组达成了环保与工程性能的兼顾状态，反映出良好的综合适应情形。

4.2 实训砂浆中再生骨料的优化建议

为进一步强化再生骨料在实训砂浆里的适用性以及推广潜力，需从材料预处置、配比精化和工艺革新等诸多维度开展系统优化。

就材料预先处理而言，主张在采用再生骨料之前，进行筛分、排除杂质、预加湿润等处理工作，预湿处理可明显降低再生骨料在拌合操作中对水分的汲取，增强砂浆拌合的均匀度与流动性，采用表层包覆工艺，若以实例说明，用水泥浆或硅酸盐涂层包裹再生骨料，可明显抑制该材料的吸水性及毛细孔渗透现象，提高砂浆持久度。

从配比设计这个维度，要充分顾及再生骨料物理性质的变动，就像偏高的吸水率和偏弱的强度，适当增加水泥的投放量，或对水胶比做调整，填补强度亏失，采用高效减水剂、缓凝剂等外加物质，有利于提升其和易特性与凝结时长。

就施工与养护事宜而言，倡导对运用再生骨料砂浆的试件加大早期养护力度，管控水分蒸腾，减少干缩裂缝形成，采用统一化作业程序，实现搅拌、成型与养护的一致效果，能保障砂浆性能稳定发挥效能，尤其在实训所营造的环境里，需贴合教学意图，把再生材料运用流程融入课程安排，增进学生环保意识与绿色营造理念 [2]。

结论

本研究通过实训砂浆中再生骨料替代试验，系统分析了其对砂浆性能的影响规律。结果表明，再生骨料在适当替代比例下可部分取代天然砂使用，R25与 R50 组综合性能表现良好，具备实际推广潜力。再生骨料的高吸水性与低强度对砂浆工作性及耐久性构成一定挑战，需通过改进处理工艺或配合其他材料加以解决。研究成果可为职业教育实训材料绿色化提供有效技术支持，对推动建筑废弃物资源化利用具有积极意义。

参考文献：

[1] 唐燃 , 唐志云 , 樊昱君 , 等 . 关于建筑行业微型实训中心的研究 [J].科技风 ,2020,(24):193-194.

[2] 玉小冰 , 左恒忠 . 商品砂浆在实践教学中应用分析 [J]. 亚太教育 ,2016,(23):293.

作者简介：孙庆峰(1989 年5 月-)，性别：男，籍贯：辽宁鞍山，民族：满族，学历：本科，工程硕士，职称：副教授，工程师，高级技师，研究方向：，建筑与土木工程及智能建造领域

本文系辽宁省教育厅基本科研面上课题项目，项目名称：土木工程实训教学使用的低强度石灰砂浆再利用技术研究，项目编号：JYTMS20230781。