建筑垃圾再生骨料在高性能混凝土中的应用性能及改性技术

摘要：随着建筑行业的快速发展，建筑垃圾的产生量日益增加，传统处理方式难以满足资源节约和环境保护的双重要求。再生骨料作为建筑垃圾资源化利用的核心产物，在高性能混凝土中的应用受到广泛关注。本文围绕再生骨料在高性能混凝土中的力学性能、耐久性能及其改性技术进行系统分析，探讨再生骨料的应用优势与技术瓶颈，并提出针对性的改进路径，为实现绿色建材推广与可持续建设目标提供理论依据与实践指导。

关键词：再生骨料；高性能混凝土；改性技术

一、建筑垃圾再生骨料的性能特点分析

（一）原生骨料与再生骨料的结构差异

原生骨料通常取自天然岩石，具有致密的组织结构与较高的强度指标，其表面光滑、孔隙率低、水化反应稳定，是高性能混凝土的传统组成材料。再生骨料则来源于废弃混凝土或砖石等建筑垃圾，其结构中常夹带原有水泥浆、杂质与裂纹，导致其表面粗糙、吸水率高、强度波动大。在物理性能方面，再生骨料的密度低于原生骨料，孔隙率明显偏高，对混凝土整体性能的影响较为显著。在化学性能方面，部分再生骨料可能存在碳化产物、可溶盐分等杂质，影响混凝土的后期耐久性和结构稳定性。因此，对再生骨料的性能了解与分类处理，是实现其高效利用的前提条件。

（二）再生骨料对高性能混凝土性能的影响

高性能混凝土对强度、耐久性、工作性均有较高要求，再生骨料在使用过程中若未加处理，可能对这些性能产生不利影响。在力学性能方面，受限于其内部微裂纹和附着浆体，再生骨料制备的混凝土其抗压强度与弹性模量普遍低于传统混凝土。在工作性方面，高吸水率导致混凝土拌合物需水量增加，进而影响坍落度及和易性。在耐久性方面，再生骨料界面过渡区较弱，易形成劣化通道，影响抗渗性、抗冻性与碳化抗力。因此，在实际工程应用中需根据不同工程需求调整再生骨料的使用比例，并结合改性措施提升其性能，以保障高性能混凝土的整体使用效果与结构稳定性。

（三）再生骨料应用中的技术约束因素

再生骨料在高性能混凝土中的广泛应用尚面临若干技术瓶颈，包括原料来源不稳定、颗粒分布不均、性能离散度大、清洗处理难度高等问题。在原料控制方面，由于建筑垃圾来源复杂，成分杂、粒径参差不齐，筛选与加工成本较高，直接影响再生骨料的一致性与可控性。在施工性能方面，未处理的再生骨料存在含水率波动大、杂质多等问题，易造成混凝土拌合质量不均匀。在长期性能方面，含有残余水泥浆的再生骨料可能在后期产生膨胀反应或与水泥体系发生不良界面效应，导致混凝土耐久性下降。上述问题限制了再生骨料在高标准混凝土中的大范围应用，必须通过改性技术对其性能加以提升，才能满足工程质量与环保双重要求。

二、再生骨料高性能化的改性技术与工程实践

（一）物理改性技术对再生骨料性能的改善效果

物理改性技术是提高再生骨料性能的基础手段，其主要方式包括机械破碎、筛分处理、热处理、磨光清理等工艺，通过改变骨料的外观特征与物理结构，提升其力学性能与界面适配性。在清洗处理过程中，通过高压水流将骨料表面的附着物清除，可有效减少含泥量与杂质比例，改善骨料的清洁度与结构稳定性。采用二次破碎技术可剥离骨料表面残余水泥浆，提升骨料强度，降低吸水率，增强与新水泥浆体的粘结能力。通过热处理可去除骨料表面吸附水分，稳定含水率，提高配合比控制精度。在实际应用中，应根据工程需求与设备条件选取适当的物理改性手段，结合标准化操作流程确保再生骨料性能的一致性，为后续混凝土配制提供可靠基础。

（二）化学改性技术在界面性能提升中的应用

化学改性技术主要通过在再生骨料表面形成一层致密保护膜，改善其与水泥浆体之间的界面过渡区性能，从而提高混凝土整体的强度与耐久性。常用的化学处理材料包括硅烷类渗透剂、聚合物乳液、矿物掺合料溶液等。这些材料在骨料表面形成化学反应层，封闭孔隙、降低吸水性，并提升与水泥体系的界面粘结性能。化学浸泡法是较为常用的一种处理方式，通过将再生骨料浸泡在改性剂溶液中，使其充分吸附并形成稳定反应膜，从而降低吸水速率与表面粗糙度，提高掺入后混凝土的均匀性。在应用过程中，应结合混凝土性能目标控制化学剂用量与处理时间，避免过度处理导致材料性能反向变化。合理运用化学改性技术，可显著提升再生骨料的适用性与高性能混凝土的应用价值。

（三）掺合料优化对再生骨料混凝土性能的调控作用

在高性能混凝土中引入适量掺合料是提升再生骨料使用效果的重要路径，常见掺合料包括粉煤灰、矿粉、硅灰等活性矿物材料。这些掺合料能够优化水泥水化产物结构，提高界面区密实度，增强混凝土的抗渗性与抗裂性。粉煤灰具有良好的填充作用与潜在活性，能够减少毛细孔隙，提高密实度。矿粉能够改善水泥石结构，提高抗冻性能。硅灰因其微细粒径和高活性，适合用来强化再生骨料混凝土的早期强度与界面性能。通过调整掺合料种类与掺量，可在保障工作性的基础上实现性能补偿，使再生骨料混凝土达到高性能混凝土的技术指标。实际工程中，需根据再生骨料来源、混凝土用途与环境条件对掺合料进行系统试验与配比优化，以实现材料利用效率最大化与混凝土质量稳定性双重保障。

（四）界面增强技术在提升整体结构性能中的作用

再生骨料混凝土中界面过渡区为整个材料体系中最薄弱环节，其性能直接决定混凝土的耐久性与结构稳定性。通过界面增强技术，可有效缓解原骨料表面粗糙、孔隙率高所带来的界面应力集中问题。聚合物包裹技术是一种常见的界面增强方法，通过将再生骨料浸泡在聚合物乳液中，在其表面形成致密覆盖层，封闭毛细孔隙并增强粘结力。纳米硅溶胶处理技术也可用于界面改性，其微小颗粒能够深入骨料表面微裂缝中，参与水化反应并提高界面硬度。采用超细矿物材料对骨料进行微填充处理，可提高界面结构的完整性，降低应力集中现象。在结构设计中，优化骨料级配与水胶比，也是提高界面均质性的重要方式。系统实施界面增强技术可全面提升再生骨料混凝土的整体力学性能与使用寿命，为其在复杂工程环境中的推广应用奠定坚实基础。

三、结束语

再生骨料在高性能混凝土中的应用是建筑垃圾资源化的重要方向，其性能稳定性与改性技术水平直接影响材料的工程适用性。通过物理清理、化学处理、掺合料优化与界面增强等多维手段，能够有效弥补再生骨料固有缺陷，实现性能协同提升。在推动绿色建材发展的过程中，构建科学的改性工艺体系与标准化应用路径，不仅能够提升混凝土整体质量，也有助于实现建筑行业节能减排与循环利用目标。

参考文献

[1] 王旭. 建筑垃圾再生骨料高性能混凝土应用研究 [J]. 建筑技术开发，2023，43（02）：117-120.

[2] 李荣. 再生骨料混凝土界面性能及其改性机制探析 [J]. 建筑材料学报，2023，41（04）：88-92.