传统再生细骨料的需水量大、强度低,较难利用.将废弃混凝土全部破碎成细骨料的全再生细骨料技 术能够有效提高再生细骨料的性能.在前期研究的基础上,进行了全再生细骨料的制备及其对混凝土性能影响 的研究.研究结果表明,全再生细骨料的制备应包括破碎、筛 分 和 整 形 工 艺;全 再 生 细 骨 料 中 小 于 0.075 和 0.15mm的细粉对其强度性能有利,不宜去除;考虑到其细粉组成包括石粉,其微粉含量限值可较现有标准有所 提高.全再生细骨料相对于传统再生细骨料在性能上有很大改善,胶砂需水量小且强度高,以其配制的 C30和 C50混凝土性能明显优于传统再生细骨料.全再生细骨料的胶砂需水量等性能仍不如机制砂和河砂,但其胶砂 强度却高于机制砂和河砂;以其配制的混凝土抗压强度(特别是高水胶比时)明显高于河砂和机制砂混凝土,但工 作性能略低.综合来看,全再生细骨料能够全取代河砂和机制砂用于制备 C30和 C50混凝土. 关键词: 全再生细骨料;再生细骨料;制备方法;混凝土;性能 中图分类号: TU528 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1001G9731.2016.04.032 0 引 言 我国每年混凝土和砂浆中砂石骨料用量超过 亿吨,此外建筑 垃 圾 数 量 占 城 市 垃 圾 总 量 的 100 30% ~ 40%[1],每年我国建筑垃圾产生量约20亿吨,大多以 填埋或堆 存 处 置 为 主,建 筑 垃 圾 资 源 化 率 目 前 不 足 5%[2].我国各地的建筑垃圾组分不同,但主要是建筑余 泥以及废弃的混凝土、砂浆、砖瓦等.以广州市为例, 广州市每年建筑垃圾总量约4000万吨,其中废混凝 土、砂浆和砖瓦等约占25%[3],将其制备成再生骨料 能够有效缓解砂石短缺的问题,并能有效减少建筑垃 圾的排放,是未来发展的必由之路. 目前,废弃混凝土制备再生骨料的方式是同时制 备再生粗骨料和再生细骨料[1,4G5].由于再生骨料中存 在大量硬化水泥砂浆,简单破碎的再生粗骨料和再生 细骨料粒形差、密度小、吸水率高,以其制备的再生混 凝土和再生砂浆的性能不良[4G6],难以实际应用. 为改善再生骨料的性能,李秋义[7]对再生骨料进 行整形处理,以改善骨料粒形并除去再生骨料表面所 附着的硬化水泥砂浆,从而提高骨料的性能.为了得 到优质的再生粗骨料,还需要对再生粗骨料进行循环 颗粒整形[8].但在得到优质再生粗骨料的同时,也会 得到更多的再生细骨料;按每方混凝土中粗骨料用量 1000kg计算,再生细骨料的产量将超过50%,高于再 生粗骨料产量. 由于再生细骨料主要是原有混凝土中砂浆的破碎 产物,其性能较差,可用性很低.目前我国实际应用 中,制备混凝土时,多以再生粗骨料部分或全部取代天 然粗骨料,而细骨料采用天然砂[1,9];制备砂浆时,多以 再生细骨料取代部分天然砂.大量的再生细骨料只能 作为填方使用,售价只有10元/吨. 为了进一步提高再生骨料的性能,提高废弃混凝 土的利用率和附加值.华南理工大学杨医博等[10]提 出了将废弃混凝土全部制备为再生细骨料的技术,称 为“全再生细骨料”技术,已获国家发明专利授权. 传统再生细骨料中水泥石含量高,导致吸水率高 等问题.全再生细骨料中包含40%左右的废弃混凝 土中石子的破碎产物.石子破碎后相当于机制砂,其 孔隙率小,且占全再生细骨料的比例高,从而有效降低 再生细骨料的吸水率,并显著提高其表观密度.这就 使得全再生细骨料的可用性大大提高,有可能全取代 河砂和机制砂制备砂浆和混凝土. 由于天然砂资源日渐枯竭,目前我国大量采用机 制砂作为细骨料.机制砂可采用石子生产过程的石屑 进行制备,但石屑产量只有碎石产量的20%~30%, 往往还需要将部分碎石破碎为机制砂. 全再生细骨料技术能够增加细骨料的供给,从而 避免用碎石制备机制砂;这就相当于用废弃混凝土代 替碎石制备细骨料,总体上能耗不会增加. 采用这一工艺,还能够简化建筑垃圾处理企业的 产品结构(仅生产全再生细骨料),降低经营成本,具有 一定的经济优势.
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