预拌再生混凝土的研发及其工程应用

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1、万方数据·上海建i殳斟技2011年第2期·预拌再生混凝土的研发及其工程应用徐亚玲上海城建物资有限公司摘要利用废混凝土生产再生骨料是解决城市建设中产生的大量建筑垃圾的有效途径。介绍了预拌再生混凝土从原料处理、制备到施工过程中的关键技术，包括在上海世界博览会城市最佳实践区——沪上·生态家等项目工程中的应用情况；其再生粗骨料取代率分别达到50％、100％。关键词建筑垃圾再生骨科(RA)再生混凝土(RAC)0引言美国、日本和欧洲等发达国家和地区对建筑废物尤其是废混凝土等的再生循环利用研究开展得较早，目前废混凝土的再生利用率均在90％以上。而我国目前建筑废物资源化再

2、生循环利用步伐缓慢，综合高效利用率尚不足5％。随着我国城市化进程的加快，大量基础设施因更新而产生的建筑垃圾每年以数亿吨计。目前，绝大多数废弃混凝土采用露天堆放或填埋的简单处理方式，既占用了宝贵的土地资源，又对城郊造成二次污染，给环境带来很重的负担；与此同时，当今建筑材料中使用量最大的非混凝土莫属，我国混凝土年产量约15亿m3，而骨料在混凝土中占了重量的75％。如此巨大的天然砂石开采量，对生态环境和景观资源的破坏可谓触目惊心。如能将废弃混凝土加工处理后生产出的再生骨料重新用于混凝土中，其社会效益和环境效益将十分显著。为此，上海城建物资有限公司与同济大学、上海

3、建筑科学研究院(集团)有限公司共同开立了“预拌再生混凝土研发与应用”课题，将再生混凝土粗集料应用于商品混凝土，并在工程中应用，以提高废混凝土作为一种资源循环再生利用的效率。同时，积累预拌再生混凝土在工程应用中的实践经验，用以指导再生混凝土在工程中的设计与施工。1废混凝土来源(1)建筑物由于达到使用年限或因老化而被拆除后产生的废混凝土是废混凝土的主要来源。一54一(2)市政工程的动迁及重大基础设施的改造等产生的废混凝土(随着我国经济和城市化进程的加快，这部分废混凝土的量将越来越多)。(3)新建建筑施工过程中产生的废混凝土。(4)商品混凝土厂和预制构件厂产生的

4、不合格混凝土或因调度原因产生的不能使用的混凝土，这部分废混凝土一般占到其年产量的1％一3％。(5)科研机构和施工单位试验室试验完毕的混凝土试件，这部分废混凝土数龟相对较少。2预拌再生混凝土主要研究内容2．1再生粗集料2．1．1加工工艺废混凝土块或钢筋混凝土块的回收、破碎和再生粗集料生产工艺是废混凝土能够进行充分再利用的前提。在对国内外现有的废混凝土破碎和再生粗集料加工工艺进行综合分析的基础上，结合我国工程实际，研究制定了适合我国国情的废混凝土破碎工艺与再生粗集料加工工艺，并在我公司建成了一条示范生产线，且投入正常生产，至今已有2年多。2．1．2基本性能再生

5、粗集料是指将废混凝土经破碎、加工后所得的粒径在5。31．5mm的集料，由独立成块的和表面附着老水泥砂浆的粗集料组成，其表面粗糙、棱角较多，与天然粗集料相比存在一定的差异，且再生粗集料因废混凝土来源不同而具有较大的随机性和变异性。研究中我们主要测试了再生和天然粗集料万方数据的级配、堆积密度、表观密度、吸水率、压碎指标、针片状颗粒含量、坚固性和含泥量等，认为：与再生骨料混凝土性能密切相关的性能指标主要是吸水率和压碎指标。因此，对这两项指标进行重点控制，做到每批毖测。2．1．3级配天然粗集料与再生粗集料的级配曲线见图1。从图1可见，两种粗集料的级配曲线类似，均落

6、在《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52—2006)要求的范围之内，表明再生粗集料的级配可满足要求。但是再生粗集料的细度模数较天然粗集料高。震＼褥《擐器睇2．，5lUZUjI．，孔径／Ⅲ图1天然与再生粗集料的级配曲线2．1．4粒形与表面构造再生粗集料的外观介于碎石与卵石之间，略为扁平且带有较多的棱角，表面较为粗糙、或多或少附着水泥砂将、孔隙较多；天然粗集料的表面则相对光滑。2．1．5密度(见表1)衰1天然及再生粗集料的密度与天然粗集料相比，再生粗集料的堆积密度和表观密度分别降低了12％和10％，其原因主要是其表面的水泥砂浆含量较高。再生粗集料

7、表观密度降低，将导致再生混凝土的密度、弹性模量指标降低。2．1．6吸水率(见表2)襄2天然及再生粗集料的吸水率表2表明，再生粗集料的24h吸水率明显高于·上海建设斟技2011年第2期·天然粗集料，约为天然粗集料的23倍，其原因主要是再生粗集料表面附着部分水泥砂浆，其孔隙率大，吸水率也高。为使再生混凝土获得与普通混凝土相同的性能，需要增加拌合水的用量。因此，再生粗集料的高吸水率通常被认为是其相对于天然粗集料最重要的特征。从表2可见，再生粗集料的吸水率随时间变化而发生变化，10min可达到饱和程度的85％左右，30min可达饱和程度的95％以上。试验中所用的再

8、生粗集料能够满足R1LEM建议标准对Ⅱ类再生粗集料的要求(表观密度