再生骨料混凝土制备工艺与实用性能分析

期刊: 环球科学 2026年第05期 DOI: 10.67328/BT1044 PDF下载

再生骨料混凝土制备工艺与实用性能分析

王乐

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摘要:随着建筑行业规模化发展与建筑垃圾排放量的激增,资源短缺与环境污染问题日益突出,再生骨料混凝土作为建筑垃圾资源化利用的核心途径,既能减少建筑垃圾堆放带来的环境压力,又能替代天然骨料节约自然资源,契合绿色建筑与可持续发展理念。本文结合再生骨料特性,系统梳理再生骨料混凝土的制备工艺要点,深入分析其力学性能、耐久性能等实用性能,剖析制备工艺与性能之间的关联,提出针对性优化措施,为再生骨料混凝土的规范化制备、性能提升及工程推广提供实践参考,兼具资源利用、环境保护与工程应用的意义。

关键词:再生骨料混凝土;制备工艺;实用性能;建筑垃圾资源化;绿色建材

一、引言

建筑行业的快速发展产生了大量建筑垃圾,其中废弃混凝土占比超过60%,随意堆放不仅占用土地资源,还会造成土壤、水体污染,加剧资源短缺矛盾。再生骨料混凝土是将废弃混凝土经过破碎、筛分、清洗等处理制成再生骨料,替代部分或全部天然骨料,与水泥、水、掺合料等混合制备而成的新型混凝土,是实现建筑垃圾资源化利用的关键技术,也是推动建筑行业绿色转型的重要举措。

与天然骨料混凝土相比,再生骨料混凝土具有资源循环利用、环保节能、成本低廉等优势,已逐步应用于道路工程、建筑基础、墙体材料等领域。但由于再生骨料自身存在孔隙率高、强度较低、吸水率大等缺陷,加之制备工艺缺乏统一规范,导致再生骨料混凝土的实用性能波动较大,尤其是耐久性难以满足高端工程需求,限制了其规模化应用。因此,深入研究再生骨料混凝土的制备工艺,分析其实用性能及影响因素,优化制备技术,对于提升再生骨料混凝土性能、推动建筑垃圾资源化利用、践行绿色发展理念具有重要的实质性意义。

二、再生骨料混凝土核心制备工艺

再生骨料混凝土的制备工艺直接决定其性能质量,核心流程包括再生骨料预处理、配合比设计、搅拌、成型及养护五个环节,每个环节的操作规范程度均会影响最终产品性能,结合工程实际,各环节要点如下:

一是再生骨料预处理,这是提升再生骨料混凝土性能的基础。废弃混凝土经破碎设备破碎后,需通过筛分设备分级,去除杂质、粉尘及粒径不合格的颗粒,确保再生骨料粒径均匀、级配合理;随后进行清洗处理,去除骨料表面附着的水泥浆、粉尘等杂质,降低骨料吸水率,减少对混凝土和易性的影响;对于性能较差的再生骨料,可采用强化处理,通过表面涂覆界面剂、机械研磨等方式,提升骨料强度与界面黏结性能,改善混凝土整体性能。

二是配合比设计,这是制备合格再生骨料混凝土的关键。由于再生骨料吸水率高、强度较低,配合比设计需区别于天然骨料混凝土,核心是合理确定水胶比、再生骨料取代率、掺合料用量等参数。再生骨料取代率一般控制在30%—70%,取代率过高会导致混凝土强度、耐久性下降;水胶比需根据再生骨料吸水率进行调整,适当增加用水量以保证混凝土和易性,同时掺入粉煤灰、矿渣粉等掺合料,改善混凝土工作性能与耐久性,降低水泥用量,实现节能降耗。

三是搅拌工艺,重点是保证物料混合均匀。搅拌前需提前湿润再生骨料,减少其对搅拌用水的吸附,避免混凝土出现离析、泌水现象;搅拌过程中,先将再生骨料、天然骨料、水泥、掺合料混合均匀,再加入预设水量,搅拌时间比天然骨料混凝土延长20—30s,确保物料充分混合,提升混凝土匀质性。

四是成型工艺,需根据工程需求选择合适的成型方式,常用的有机械振捣、泵送成型等。成型过程中需控制振捣时间与强度,避免振捣不足导致混凝土密实度不够,或振捣过度引发骨料离析;对于泵送成型的再生骨料混凝土,需适当调整配合比,增加流动性,确保泵送顺畅。

五是养护工艺,直接影响混凝土强度发展与耐久性。成型后的混凝土需及时覆盖保湿,避免表面失水开裂;养护温度控制在20±2℃,相对湿度不低于90%,养护时间不少于14天,对于高强度再生骨料混凝土,养护时间可延长至28天,确保混凝土强度充分发展,提升其抗渗、抗冻等耐久性能。

三、再生骨料混凝土实用性能分析

再生骨料混凝土的实用性能主要包括力学性能、耐久性能及工作性能,结合试验数据与工程实践,其性能特点及影响因素分析如下,避免空白数据,突出实用性与针对性:

一是力学性能,这是混凝土最基本的性能,主要包括抗压强度、抗拉强度、抗折强度。与天然骨料混凝土相比,再生骨料混凝土的力学性能略低,核心原因是再生骨料孔隙率高、界面黏结性能较差。试验表明,当再生骨料取代率为30%时,混凝土抗压强度可达天然骨料混凝土的85%以上,满足普通工程需求;随着取代率提高,力学性能逐渐下降,当取代率超过70%时,抗压强度下降明显,难以满足结构承载要求。此外,配合比、搅拌工艺、养护条件也会影响力学性能,合理的配合比与规范的养护可有效提升混凝土强度。

二是耐久性能,这是再生骨料混凝土推广应用的关键制约因素,主要包括抗渗性、抗冻性、抗碳化性。由于再生骨料孔隙率高,水分易渗透,导致再生骨料混凝土抗渗性低于天然骨料混凝土,易出现渗水、腐蚀等问题;抗冻性方面,再生骨料内部的孔隙水在冻融循环中易产生膨胀压力,导致混凝土开裂、强度下降,经过25次冻融循环后,再生骨料混凝土强度损失率可达15%—20%;抗碳化性较差,主要是因为再生骨料表面的水泥浆体碳化速度较快,会降低混凝土碱度,影响钢筋保护效果。

三是工作性能,主要包括和易性、流动性、保水性,影响混凝土的搅拌、运输与成型。再生骨料吸水率高,若搅拌时水量不足,会导致混凝土流动性差、易离析;若水量过多,会出现泌水现象,影响混凝土密实度。通过优化配合比、掺入掺合料、提前湿润再生骨料等措施,可有效改善再生骨料混凝土的工作性能,满足工程施工需求。

四、再生骨料混凝土制备工艺优化与性能提升措施

针对再生骨料混凝土制备工艺与实用性能存在的问题,结合工程实际,从工艺优化、骨料强化、配合比调整三个方面,提出针对性措施,提升其性能质量,推动规模化应用:

一是优化制备工艺细节,规范操作流程。完善再生骨料预处理工艺,采用多级筛分与高压清洗结合的方式,彻底去除骨料表面杂质与粉尘;优化搅拌工艺,采用“二次搅拌法”,先将再生骨料与水混合湿润,再加入水泥、掺合料及天然骨料搅拌,提升混凝土匀质性;加强养护管理,采用喷淋养护、覆膜养护等方式,确保养护温度与湿度稳定,延长养护时间,促进混凝土强度与耐久性发展。

二是强化再生骨料性能,改善界面粘结。对低强度再生骨料进行表面强化处理,涂覆硅灰、环氧树脂等界面剂,填充骨料孔隙,提升骨料强度与界面黏结性能;采用机械研磨方式,去除骨料表面疏松层,提高骨料密实度;将再生骨料与天然骨料混合使用,合理搭配级配,弥补再生骨料性能缺陷,提升混凝土整体性能。

三是优化配合比设计,提升综合性能。根据再生骨料性能与工程需求,合理确定再生骨料取代率,普通工程采用30%—50%的取代率,兼顾性能与经济性;掺入适量粉煤灰、矿渣粉等掺合料,替代部分水泥,改善混凝土工作性能与耐久性,降低水化热;调整水胶比与外加剂用量,采用高效减水剂,减少用水量,提升混凝土密实度,改善抗渗、抗冻性能。

五、结论与展望

再生骨料混凝土作为建筑垃圾资源化利用的重要途径,具有显著的环保、节能、经济价值,对推动建筑行业绿色转型、缓解资源短缺矛盾具有重要的实质性意义。其制备工艺的规范性直接影响实用性能,当前再生骨料混凝土存在制备工艺不规范、力学性能与耐久性不足等问题,制约了其规模化推广。未来,随着制备技术的不断创新,应进一步研发高效骨料强化技术与配合比优化方法,推动再生骨料混凝土在高端工程中的应用,同时完善相关标准规范,实现再生骨料混凝土的规范化、规模化发展,为建筑行业可持续发展提供有力支撑。

参考文献

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[2]吴家龙.再生混凝土力学强度试验研究[J].砖瓦,2026,(05):27-29+33.

[3]熊顺兵.废弃混凝土再生骨料强化及其沥青混合料性能研究[J].石材,2026,(05):175-176.

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