绿色建筑工程中再生骨料混凝土的性能改良及施工技术要点研究

一、引言

随着建筑行业发展，我国每年建筑垃圾超20 亿吨，其中废弃混凝土占比超 40% ，大量堆存占用土地、污染环境。同时，天然砂石过度开采致生态破坏，资源供需矛盾突出。再生骨料混凝土将废弃混凝土加工为再生骨料，替代部分天然骨料配制混凝土，实现建筑垃圾资源化，符合绿色建筑核心要求。但再生骨料存在孔隙率高、吸水率大、强度低等问题，导致再生骨料混凝土工作性、强度、耐久性差。因此，研究其性能改良技术与施工要点，对推动其在绿色建筑工程规模化应用意义重大。

二、再生骨料混凝土的主要性能短板

2.1 工作性较差

再生骨料表面粗糙、棱角多，含大量硬化水泥浆体，比表面积大、吸水率显著高于天然骨料。配制混凝土时，再生骨料大量吸水，使新拌混凝土坍落度损失快、流动性下降，易离析、泌水，影响施工浇筑与成型质量。

2.2 强度与弹性模量偏低

再生骨料强度受原废弃混凝土强度影响大，表面附着的软弱水泥浆体与骨料本体粘结性差，导致再生骨料混凝土界面过渡区结构薄弱。与同配合比天然骨料混凝土相比，再生骨料取代率 30%-50% 时，混凝土抗压强度降低 5%-15% ，弹性模量降低 10%-20% ，难以满足绿色建筑对结构材料力学性能要求。

2.3 耐久性不足

再生骨料的高孔隙率与高吸水率使得混凝土内部孔隙结构更为复杂，外界水分、氯离子、硫酸盐等侵蚀介质易渗入混凝土内部，加速钢筋锈蚀、混凝土碳化与冻融破坏。试验表明，再生骨料取代率超过 50% 时，混凝土的抗冻等级可从 F200 降至 F150 以下，抗氯离子渗透性能下降 30% 以上，严重影响建筑结构的使用寿命。

三、再生骨料混凝土的性能改良措施

3.1 再生骨料预处理改良

通过物理、化学方法对再生骨料进行预处理，提升其性能。物理预处理方面，采用机械打磨、筛分分级等工艺去除再生骨料表面附着的软弱水泥浆体，降低孔隙率与吸水率；对再生骨料进行预湿处理，提前吸收部分水分，减少其在混凝土拌和过程中的水分抢夺，稳定新拌混凝土工作性。化学预处理方面，将再生骨料浸泡于硅烷偶联剂、纳米二氧化硅溶液等改性剂中，通过化学反应在骨料表面形成致密涂层，改善骨料与水泥浆体的界面粘结性能；对高吸水率再生骨料，可采用水泥浆裹覆处理，提升骨料强度与密实度。

3.2 配合比优化设计

基于绿色建筑的性能需求与再生骨料特性，采用 “ 强度等级适配 + 体积法设计” 的配合比优化思路。根据建筑结构的受力要求，合理确定再生骨料取代率，对非承重构件（如隔墙、楼板），再生骨料取代率可控制在50%-70% ；对承重构件，取代率宜控制在 30% 以内。同时，调整水胶比与胶凝材料用量，适当降低水胶比（通常比天然骨料混凝土低 0.02-0.05），增加水泥用量或掺加矿物掺合料（如粉煤灰、矿渣粉），填充混凝土内部孔隙，改善界面过渡区结构。例如，掺加 30% 粉煤灰的再生骨料混凝土，抗压强度可提升 8%-12% ，抗碳化性能改善 20% 以上。

3.3 外加剂协同改良

合理选用外加剂，实现再生骨料混凝土性能的协同提升。在新拌混凝土中掺加高效减水剂（如聚羧酸系减水剂），降低水胶比的同时，改善混凝土的流动性与保水性，缓解坍落度损失问题；掺加增稠剂（如纤维素醚），增强混凝土的粘聚性，防止离析泌水。针对耐久性不足问题，掺加引气剂引入均匀分布的微小气泡，提升混凝土的抗冻性能；掺加阻锈剂（如亚硝酸钙），抑制钢筋锈蚀；掺加矿物掺合料与纤维（如聚丙烯纤维、钢纤维），通过纤维的桥接作用抑制裂缝扩展，增强混凝土的抗裂性与韧性。试验证明，掺加 0.9kg/m³ 聚丙烯纤维的再生骨料混凝土，抗裂性能可提升 40% ，抗弯强度提升 。

四、再生骨料混凝土的施工技术要点

4.1 搅拌环节技术要点

采用强制式搅拌机进行搅拌，严格控制搅拌顺序与时间。搅拌时先加入再生骨料、天然骨料与部分拌和水预拌 30s，使再生骨料充分预湿；再加入水泥、矿物掺合料搅拌 60s；最后加入外加剂与剩余拌和水搅拌90-120s，确保混凝土拌和均匀。搅拌过程中实时监测新拌混凝土的坍落度与工作性，若坍落度不足，可适当补加减水剂（不超过推荐掺量），严禁直接加水调整。

4.2 运输与浇筑技术要点

再生骨料混凝土坍落度损失较快，应缩短运输时间，常温下运输时间不宜超过 60min，运输过程中搅拌车应保持低速转动（ 2⋅4r/min ），防止混凝土离析。浇筑前再次检测混凝土工作性，符合要求后方可浇筑。浇筑时采用分层浇筑法，每层浇筑厚度控制在 300-500mm ，利用振捣棒振捣密实，振捣时间以混凝土表面出现浮浆、不再下沉为宜，避免过振导致骨料与水泥浆体分离。对于竖向构件（如柱、墙），应从侧面分层浇筑，防止混凝土积聚产生离析。

4.3 养护环节技术要点

再生骨料混凝土早期强度发展较慢，且易因水分蒸发产生收缩裂缝，需加强养护管理。浇筑完成后 12h 内覆盖塑料薄膜或土工布保湿，夏季高温时可覆盖遮阳网并洒水降温，冬季采用保温养护（如覆盖棉被、蒸汽养护），确保养护温度不低于 5^∘C_c 。养护时间根据混凝土强度等级确定，普通强度混凝土养护不少于 7d，掺加矿物掺合料或有抗渗要求的混凝土养护不少于 14d。养护期间定期监测混凝土表面湿度，保持表面处于湿润状态，避免干湿交替导致裂缝产生。

4.4 质量控制技术要点

建立全流程质量控制体系，原材料进场时严格检测再生骨料的颗粒级配、吸水率、压碎指标等性能参数；新拌混凝土出场前检测坍落度、含气量、凝结时间等指标；硬化混凝土成型后按规范要求制作试块，检测其抗压强度、抗渗性、抗冻性等性能。施工过程中重点检查混凝土浇筑振捣质量与养护情况，对出现的裂缝及时采用修补砂浆处理，确保工程质量符合绿色建筑施工标准。

五、结论

再生骨料混凝土在绿色建筑工程中的应用，是实现建筑行业资源循环利用与低碳发展的重要途径。针对其工作性、强度、耐久性等性能短板，通过再生骨料预处理、配合比优化、外加剂掺加等综合改良措施，可显著提升其性能指标；在施工过程中严格把控搅拌、运输、浇筑、养护等环节的技术要点，能有效保障工程质量。

参考文献

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