再生骨料在建筑材料中的应用性能及可行性评估研究杨光

1 引言

随着城市化进程的加速，建筑垃圾的产生量急剧增加，对环境造成了巨大压力。再生骨料作为建筑垃圾资源化的重要产物，通过将废弃混凝土、砖块等建筑垃圾经过破碎、筛分等工艺处理后重新利用，不仅能够有效减少建筑垃圾的堆放，降低对土地资源的占用，还能减少对天然砂石资源的开采，符合可持续发展的理念。

2 再生骨料的基本性能

2.1 物理性能

再生骨料的物理性能与天然骨料存在显著差异，其颗粒形状不规则，表面粗糙程度较高，这是由于再生骨料在破碎过程中，表面包裹着一定量的水泥砂浆，导致颗粒棱角增多。这种不规则的形状和粗糙的表面使得再生骨料在混凝土中的密实排列难度增加，进而影响混凝土的强度和抗裂性能。再生骨料的密度一般低于天然骨料，表观密度和堆积密度通常为天然骨料的 88%- 97% 和 87%- 99% 。同时，再生骨料的吸水率远高于天然骨料，普遍处于 4%-10% 之间，这主要是因为再生骨料表面的水泥砂浆孔隙率大，且在破碎过程中产生了大量微裂纹，增加了吸水通道。

2.2 化学性能

再生骨料的化学成分较为复杂，通常含有四氧化三铁、硅酸盐、铝酸盐等多种成分。这些成分的来源主要是废弃混凝土中的水泥石和骨料本身。不同的废弃混凝土来源和成分会导致再生骨料的化学性质有所差异。再生骨料中的化学成分对混凝土的性能会产生一定影响，例如，某些化学成分可能会与混凝土中的外加剂发生反应，影响混凝土的工作性和强度发展。

2.3 力学性能

其压碎指标是衡量骨料强度的重要参数，大多数再生骨料能满足国标中Ⅱ类骨料对压碎指标的要求，但与天然骨料相比仍存在一定差距。再生骨料在破碎过程中，颗粒内部会产生微裂缝，这些微裂缝在受力时容易扩展，导致骨料的强度降低。此外，再生骨料与新旧砂浆之间的粘结较弱，也会影响其力学性能。

3 再生骨料在建筑材料中的应用性能

3.1 混凝土性能

在抗压强度方面，再生骨料混凝土的抗压强度随再生骨料替代率的增加而降低，当替代率较高时，抗压强度的下降更为明显。这主要是由于再生骨料的强度较低、颗粒形状不规则以及与新旧砂浆之间的粘结不紧密等因素导致的。在抗拉强度方面，再生骨料混凝土的抗拉强度受替代率影响相对较小，但总体上也呈现下降趋势。再生骨料混凝土的弹性模量也会随着再生骨料用量的增加而降低，这使得混凝土在受力时的变形增大，刚度减小。

3.2 耐久性

在抗渗性方面，再生骨料混凝土中的骨料孔隙结构较为复杂，再生骨料表面的微裂缝和孔隙会增加混凝土的渗透通道，导致抗渗性下降。但当再生骨料取代率不超过一定比例时，通过采取适当的措施，如添加减水剂、优化配合比等，可以使再生骨料混凝土的抗渗等级达到一定要求。在抗冻性方面，再生骨料混凝土的抗冻性与孔隙率紧密相连，由于再生骨料的孔隙率较高，在冻融循环作用下，混凝土容易受到破坏，质量损失增加。

3.3 工作性

由于再生骨料的吸水率较高，在搅拌过程中需要更多的水来满足混凝土的工作性要求，这会导致混凝土的坍落度急剧下降。同时，再生骨料的不规则形状和粗糙表面会增加混凝土内部的摩擦力，影响混

凝土的流动性。通过预先对再生骨料进行浸泡处理，降低其吸水性，以及合理调整水灰比和砂率等参数，可以改善再生骨料混凝土的工作性。

4 再生骨料应用的可行性评估

4.1 环保效益

随着建筑垃圾产生量的不断增加，传统的填埋和堆放处理方式不仅占用大量土地资源，还会对土壤、水源和空气造成污染。而再生骨料的生产和应用能够实现建筑垃圾的资源化利用，减少建筑垃圾的排放，降低对环境的压力。同时，减少对天然砂石资源的开采，有助于保护自然生态环境，实现资源的可持续利用。

4.2 经济可行性

从经济角度来看，再生骨料具有一定的优势。一方面，再生骨料的获取成本相对较低，主要是通过对建筑垃圾进行处理得到，减少了原材料的采购成本。另一方面，随着技术的不断进步和生产规模的扩大，再生骨料的生产效率不断提高，生产成本逐渐降低。此外，政府对再生骨料产业的支持和补贴政策，也进一步提高了再生骨料应用的经济可行性。再生骨料的应用也面临一些经济挑战，如再生骨料的质量不稳定可能导致混凝土性能波动，增加工程成本，再生骨料生产设备的投资和维护成本较高等。

4.3 技术可行性

目前，再生骨料的生产技术已经相对成熟。通过破碎、筛分、清洗等工艺，可以将建筑垃圾加工成符合一定质量标准的再生骨料。同时，在再生骨料混凝土配合比设计、外加剂添加等方面也取得了较多的研究成果，能够有效改善再生骨料混凝土的性能。此外，国内外已经有多家企业在建筑垃圾再生骨料领域取得了成功经验，为再生骨料的广泛应用提供了技术支持。

4.4 社会接受度

随着人们环保意识的提高和对可持续发展的关注，社会对再生骨料的接受度逐渐增加。越来越多的工程项目开始尝试使用再生骨料混凝土，政府也出台了一系列政策鼓励再生骨料的应用。仍有部分消费者对再生骨料的质量和性能存在疑虑，认为再生骨料混凝土的性能不如天然骨料混凝土，这在一定程度上影响了再生骨料的推广应用。因此，需要加强对再生骨料的宣传和推广，提高公众对再生骨料的认知度和信任度。

5 结束语

虽然再生骨料在基本性能和应用性能方面与天然骨料存在一定的差异，但通过合理的配合比设计、添加外加剂和改进生产工艺等措施，可以有效改善再生骨料混凝土的性能，满足工程应用的要求。从可行性评估来看，再生骨料的应用在环保、经济、技术和社会接受度等方面都具有一定的优势。未来，应进一步加强再生骨料性能的研究，完善相关标准和规范，加大政策支持力度，提高社会对再生骨料的认知度和接受度，推动再生骨料在建筑领域的广泛应用，实现建筑行业的可持续发展。

参考文献：

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