建筑废砖骨料再生产试验研究

肖 斌，刘子振，李晓龙，赵先锋，李长春，刘雨柔

（台州学院 建筑工程学院，浙江 台州 318000）

建筑废砖骨料再生产试验研究

肖 斌，刘子振*，李晓龙，赵先锋，李长春，刘雨柔

（台州学院 建筑工程学院，浙江 台州 318000）

通过提炼建筑垃圾中的废砖，利用建筑废砖作为再生混凝土骨料进行试验研究，得到再生混凝土的力学性能以及砖骨料粒径含量和用水量对再生混凝土性能的影响分析。通过调节再生混凝土原料的配比和砖骨料的粒径含量，使再生混凝土的性能达到最优。实验结果表明，砖骨料的吸水率、粒径含量和用水量是实验成功的关键，砖骨料的最佳粒径范围为9.5-19 mm。

废砖骨料；再生混凝土；强度

1 引言

随着国家的经济发展，新老房屋的更替越来越快，导致了大量没有处理的建筑废砖。台州正处经济快速发展时期，工程建设和城市化快速推进将产生大量的建筑废砖（如图1），处理好这些建筑垃圾对台州的经济发展具有很重要的推动作用。按照可持续发展战略要求，为减少资源的浪费，对废烧结砖进行循环再利用。通过提炼建筑垃圾中的废砖，作为新建筑材料的骨料进行试验分析研究，通过循环再生废旧砖，不但可实现建筑垃圾的资源化、无害化，解决建筑垃圾的处治和环境问题，而且可缓解我国基础设施建设用原料供应紧张的矛盾。发达国家十分重视将建筑垃圾重新开发利用，并通过相关法律将建筑垃圾进行“再资源化处理”，得到了很好收益。在我国，建筑垃圾的再利用越来越重视，通过研究垃圾再生生产技术，获得了很多新型建筑材料［1，2］。如王武祥等通过实验研究了建筑垃圾再生材料的物理力学特性，并分析了原料的组成和用量对再生材料性能的影响［2-4］。因此，废砖是难得的可持续发展的建筑材料，在当前发展经济的高潮时期，具有很现实的应用前景。本文将建筑废砖作为再生混凝土的骨料进行性能试验［3-5］。

图1 建筑废砖

2 试验研究

2.1 原材料

用建筑废砖代替碎石作为粗骨料，再生原料情况：

废砖骨料：取自被拆除的建筑废砖，通过清理废砖表面杂污，破碎成骨料，采用振动和水压冲洗方式对再生骨料进行强化，将骨料的微小碎裂体清除。骨料的粒径范围为4.75-30 mm，如图2。

图2 建筑废砖骨料

水泥：等级强度为32.5型普通硅酸盐水泥。

水：由于建筑废砖的空隙较大，吸水能力较强，实验前让碎砖浸水一天，有利于发挥配合比中水的功效。

2.2 实验设计

无论是预制砌体还是地基浇筑或者制作成砌块，其主要成分还是混凝土。因此用废砖代替碎石作为粗骨料，主要研究方向为在再生混凝土试件能否达到所要的强度。按 《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55－2000(J64-2000)进行实验设计：

按C25混凝土强度配比，采用等体积法确定再生混凝土的配合比，调整砂和砖骨料用量来增加再生混凝土强度。抗压试件尺寸为150 mm×150 mm×150 mm。混凝土试件放在20±2℃，相对湿度为95%以上的标准养护室中养护，养护时间为28 d。按以下方式作试块：（1）改变砖骨料不同粒径含量；（2）改变试验用水量。

2.3 实验研究流程

建筑废砖的循环再生是一个复杂的系统工程，涉及到建筑物的拆除、废砖回收与加工以及再生砌块的成形与性能测试，等等。主要通过以下关键技术完成废砖的再生技术（如图3）。

图3 再生混凝土循环系统

3 试验结果分析

3.1 试验结果

通过改变砖骨料不同粒径含量和试验用水量，得到砖骨料再生混凝土试块性能测试结果见表1、表2和表3，各组再生混凝土破坏结果如图3。

3.1.1 改变砖骨料含量

通过改变砖骨料粒径，得到再生混凝土试块的抗压强度和抗折强度（表1、表2）。第4组再生混凝土的强度较低，其原因可能是砖骨料颗粒较细，混有杂质，导致强度偏低。

表1 砖骨料粒径含量

表2 不同粒径含量的试件强度

3.1.2 改变试验用水量

由于砖骨料的吸水性很强，实验前必需将砖骨料浸水，达到一定的含水量。本组实验由于砖骨料浸水量不够，试块抗压强度偏低（表3）。

表3 不同水灰比的试件强度

图3 废砖再生试块抗压破坏情况

3.2 试验结果影响分析

3.2.1 砖骨料粒径的影响

通过实验，可得到砖骨料不同粒径含量的试件强度结果，如图4。

图4 不同粒径含量的抗压强度

通过上图，可得不同的砖骨料粒径组合对再生混凝土强度有一定的影响，通过实验得到了最佳的砖骨料粒径组合及最佳砖骨料粒径范围主要集中在9.5-19mm。

3.2.2 用水量的影响分析

通过实验，可得到试块的用水量的影响分析，如图5。

图5 不同水灰比的抗压强度

从上图可知，当试验用水量减少，再生混凝土抗压强度下降较快。因此，可以调整用水量，得到最佳的试验用水量。

4 结论

（1）建筑废砖再生骨料空隙较大、吸水能力较强，因此，实验前将砖骨料浸水一天。随着水灰比的提高，再生混凝土抗压强度提高较快。

（2）参照C25混凝土强度配比，采用建筑废砖作骨料试验，得到了最佳的砖骨料粒径范围9.5-19mm。

（3）按照实验强度结果，再生混凝土可以做成墙体砌块及用于地基处理等。

［1］梁倚，邓志恒，黄廷剑等.以废砖粉和废砂浆为细骨料的再生混凝土受力性能试验研究［J］.混凝土，2009，（03）：17-20.

［2］王武祥.粉煤灰改性再生废砖骨料混凝土性能的研究［J］.建筑砌块与砌块建筑，2007，（1）：12-14.

［3］王武祥，刘平等.再生混凝土集料的研究［J］.混凝土与水泥制品，2001，（4）：9-12.

［4］王武祥.废混凝土和废烧结砖再生原料用量对再生混凝土性能影响的研究［J］.建筑砌块与砌块建筑，2009，（2）：34-37.

［5］柯国军主编.土木工程材料［M］.北京大学出版社，2006.

Experimental Study on Recycling Waste Bricks as Aggregates

XIAO Bin， LIU Zi-zhen*，LI Xiao-long， ZHAO Xian-feng，LI Chang-chun，LIU Yu-rou

(School of Civil Engineering and Architecture， Taizhou University， Taizhou 318000， China)

Through recycling bricks from construction waste， crushing them as concrete aggregates， and producing concrete using crushed bricks， this paper does study on the concrete performance and effects from aggregates size and water dosage.Concrete performance is fine through adjusting gradation and crushed bricks’size.Experiments’ results indicate that water absorption of bricks， bricks content and water dosage is the crucial factors.The best size of the crushed bricks ranges from 9.5mm to 19mm.

Waste brick aggregate；Recycled concrete；Strength

周小莉）

TG146.4

A

1672-3708（2010）06-0051-05

2010-11-10；

2010-11-27

2009年浙江省大学生科技创新计划（新苗人才计划）项目。

刘子振（1979- ），男，讲师，在职博士，从事岩土工程及相关材料研究。