浅析再生混凝土骨料在干混砂浆中的应用

2010-04-09王惠芬秦守婉肖昭然

河南建材 2010年5期

王惠芬，秦守婉，肖昭然

河南工业大学土木建筑学院（450052）

0 前言

随着世界建筑业进入高速发展阶段,建筑施工使用大量的混凝土及砂浆对自然资源的占用及对环境造成了较大的负面影响,同时大量废弃混凝土的处理和开采天然砂石的运输能耗与费用惊人，对生态环境的破坏十分严重，引起了人们对建筑与环境的可持续发展的关注。为解决这些问题，混凝土及砂浆的生产及施工技术必须走可持续发展的道路，而再生骨料干混砂浆正是符合当今时代要求的绿色建材。

1 再生骨料在国内外的应用状况

干混砂浆是20世纪50年代从欧洲发展起来的,我国自20世纪90年代至今,国内在这方面的研究进展一直不大,只是在最近几年，随着商品混凝土的研究和推广,带动了商品砂浆的研究和使用。

1.1 国外应用状况

再生混凝土的研究始于“二战”后期，由于战争的巨大破坏作用，产生了大量的废弃混凝土块，如何处理这些废弃物成为各参战国政府和科学家共同关心的问题。美国、日本和欧洲等发达国家和地区对建筑垃圾尤其是废弃混凝土等的再生循环利用研究开展得较早,目前废弃混凝土的再生利用率达到了一定的水平;欧洲等发达国家和地区建筑垃圾的循环利用也较多,例如德国将建筑垃圾应用于混凝土工程上。

日本较早地将再生骨料混凝土成功应用于刚性路面和建筑结构物;最近又开发了再生骨料混凝土的新用途路面下的透水材料。目前日本全国建筑废弃物实现资源再利用率已超过50%，其中废弃混凝土利用率更高，处理废弃物工厂的规模有的达到100 t/h。现在日本已有3～4家再生骨料混凝土生产企业与3～4家再生骨料商品混凝土搅拌站。法国还利用碎混凝土和碎砖块生产出了砖石混凝土砌块，所获得的混凝土砌块已被鉴定，符合与砖石混凝土材料有关的NBNB21-001(1988)标准。从20世纪80年代末开始，澳大利亚的墨尔本和悉尼等城市开始利用再生骨料混凝土。目前，据估计悉尼每年有大概40万吨旧混凝土被再生利用，墨尔本每年则有35万吨。

1.2 国内应用状况

目前,我国每年由建筑业产生的废弃混凝土至少达7000 万吨,如果再考虑到混凝土生产过程中的废弃混凝土量（约5000 万吨），则我国总的废弃混凝土量（混凝土生产过程、建筑施工过程以及建筑拆除过程中的废弃混凝土之和）将达12000 万吨以上。随着我国经济建设步伐的进一步加快，废弃混凝土的总量还将增多。而同时我国对建筑垃圾的资源化利用的研究尚处于起步阶段,对旧混凝土的回收利用还未引起足够的重视,随着我国急剧增长的建筑垃圾,建筑垃圾资源化处理已迫在眉睫。

国内也有一些再生骨料混凝土的应用实例。1992年6月,北京城建集团一公司先后在9万平方米不同结构类型的多层和高层建筑的施工过程中,回收利用各种建筑废渣840多吨，节约资金3.5万余元。合宁高速公路采用再生水泥混凝土骨料作为新拌混凝土的骨料来浇筑混凝土路面。再生骨料混凝土的利用率为80%，每年的维修工程量为9～10万平方米,节约骨料的运输费用为117～130万元；同时，节省了废料占用的土地费用约67～75万元。国道310线开兰公路水泥混凝土路面的大修工程将破损混凝土板轧成碎石重新利用，开兰公路修复改建工程竣工后，通过了有关部门组织的竣工验收，并被评为优良工程。通过近几年的通车使用，路面状况一直保持较好。

2 干混砂浆的特点及应用状况

2.1 干混砂浆的特点

1）生产质量有保证。干混砂浆由专业厂家生产，有固定的场所、成套的设备、精确的计量及完善的质量控制体系。河砂的烘干控制了砂的含水量、除尘控制了砂的含泥量、筛分控制了级配（一般生产所需的砂粒径＜2.5mm，并将其分几个区间分别贮存,在生产时再按产品所需进行合理级配）；精确的电脑控制计量，保证了原材料称量的准确性；强制机械拌合保证了各物料混合均匀;规范严格的品质检验使产品品质均衡等。如此多种措施，都是为了最大限度地提高砂浆产品质量。

2）施工性能与质量优势。干混砂浆根据产品种类及性能要求，特定设计配合比并添加多种外加剂进行改性，如常用的外加剂有纤维素醚、可再分散乳胶粉、触变润滑剂、消泡剂、引气剂、促凝剂、憎水剂等。改性的砂浆具有优异的施工性能和品质，良好的和易性方便砌筑、抹灰和泵送，提高施工效率。由于其优异的施工性能和品质使施工质量提高，施工层厚度降低，节约材料。施工质量的提高使得维修返工的机会大大减少，同时也可以降低建筑物的长期维护费用。

2.2 新出现的问题

干混砂浆在具备了很多优点的同时,也对建筑本身提出了更高要求，即在实际施工中也出现了一些问题。如预拌砂浆使用时不像商品混凝土那样，施工集中、机械泵送等，砂浆的使用周期长，集中时间段使用砂浆量不多等，这就需要小批量、大批次运输；另外重要的一点是，由于干混砂浆的原材料品种多，砂石材料的需求量大，一些性能良好的外加剂的价格昂贵,这就使得干混砂浆的成本较传统砂浆高出许多，因此降低成本是干混砂浆一个非常重要的研究方向。