再生骨料的国内外研究进展

吕 琦 沈菊男

(苏州科技大学道路工程研究中心，江苏 苏州 215011)

·建筑材料及应用·

再生骨料的国内外研究进展

吕 琦 沈菊男

(苏州科技大学道路工程研究中心，江苏 苏州 215011)

通过分析再生骨料在国内外的研究现状，对国内外建筑垃圾的再生利用进行了归纳与总结，指出对于建筑废弃物的再生利用，不仅可以减少对天然资源的开采，而且对于建筑业的可持续发展以及节约型社会的构建具有重要意义。

再生骨料，再生混凝土，物理性能

1 在国外的研究现状

在20世纪80年代荷兰就开始了对于废弃混凝土的相关研究并制定了有关废弃混凝土骨料再生利用的规范[1]。代尔夫特理工大学[2]在通过大量的实验后得出：1)粘结力的大小受级配中的细集料含量影响很大；2)再生掺量的增加会导致模量值增大，并且模量值会受到养护时间的影响。

日本的国土面积小，天然资源的匮乏，促使其在20世纪就开始研究废弃混凝土的再生利用并制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》，而后又相继在各地建立以处理混凝土废弃物为主的再加工厂。表1是日本对于再生料的分类[3]。

表1 日本规范中再生料的分级

美国在20世纪70年代开始运用再生骨料铺筑路面[4]。美国在对于再生骨料研究的同时进行了现场运用，并对于实际工程中出现的问题进行了探讨研究，这对于实际施工起到了很好的指导作用[5]。

澳大利亚的墨尔本和悉尼在20世纪80年代末开始利用再生骨料[6]。格里菲思大学[7]的研究人员把抗压强度从15 MPa～75 MPa的旧混凝土破碎之后，重新组合成满足规范的新级配。通过试验数据得出:1)生产出的再生骨料始终可以满足质量标准，并且可以作为一种基层或底基层材；2)研究认为再生骨料的性能完全可以与用作基层材料的天然集料相媲美，与其他材料相比，良好级配的再生骨料在较低的应力下可以得到更高的回弹模量。

汉城国立大学[8，9]对废弃混凝土的吸水率、级配组成、级配最优含水率等进行了研究，对骨料的针片状含量调整的基础上进行了无侧限抗压试验，结果显示，将再生骨料用做基层也可以满足天然骨料用做基层材料的各项性能指标。

2 在国内的研究现状

在政府的大力支持下，国内专家在借鉴国外研究成果的基础上积极推动废弃混凝土在实际工程中的应用，并取得了不少显著成果。

李云霞，李秋义[10]用化学处理的方法将再生骨料分别浸泡在稀释过的聚合物(PVA)和有机防水剂溶液中，浸泡的时间分别为48 h和24 h，并测试了浸泡过后的再生骨料的吸水率，试验结果表明两种溶液均可以降低骨料的吸水率，相比而言，用有机硅酸处理过后的骨料，其吸水率改变更加显著。

庄敬伟等[11]在总结了各国11年来对再生混凝土耐久性的研究成果的基础上，定量分析了再生混凝土氯离子渗透性影响因素的主次关系，结果表明:1)随着再生粗骨料掺量的增加，再生混凝土的抗氯离子渗透性、抗冻性和耐久性会变差；2)随着再生细骨料掺量的增加，混凝土耐磨性会变好；绝大多数的混凝土抗碳化性会随着再生粗骨料掺量的增加而变差，但会出现有少部分特殊的情况。

肖建庄，林壮斌，朱军[12]研究了级配调整对再生混凝土抗压强度的影响以及调整前后的抗压强度出现的变异现象及规律，试验结果表明：通过人工调整优化后的级配，其堆积密度会有所提高，压碎指标会相应的降低。

肖建庄等[13]比较分析了国内外的再生集料生产工艺，在此基础上建议了一套适合我国实际情况的工艺流程，考虑到我国生产力成本较低，且机械不能很好地处理大块杂质，因此选择使用人工法对混凝土块进行分选。现阶段由于国内对粒径5 mm以下的再生细集料未做研究，所以该工艺将这一部分集料视为微粉处理。鉴于铁屑和碎塑料等细微杂质很难采用人工分离，工艺设置了磁铁分离台和分离器，以便提高集料的纯度。通过筛分机进行筛分，得到不同粒径的再生集料。最后对5 mm～31.5 mm粒径的集料进行冲洗。

崔素萍等[14]在全部使用再生细骨料的情况下加入了不同的矿物掺合料，并研究掺合料种类对再生混凝土耐久性的影响，结果表明：在再生混凝土中同时掺入两种不同矿物掺合料的效果较单一掺入掺合料的效果要好，且复合种类对再生细骨料混凝土的耐久性影响较明显。

陈会凡等[15]利用不同母体的再生粗骨料来研究再生混凝土的强度。采用强度已知和强度未知的废旧混凝土做再生骨料的母体混凝土来研究再生骨料的性能变化情况。试验还采用了不同的母体混凝土生产低强度再生混凝土及中强度的再生混凝土，研究母体混凝土对再生混凝土的抗压强度和抗拉强度的影响。

王智威[16]测试了多种来源不同的废弃混凝土，系统研究了不同来源骨料的密度、吸水率、砂浆附着量、孔隙率和压碎指标等相关物理性能，试验结果表明：不同来源的废弃混凝土由于其老化程度不同，最终会导致它们在物理性能上面的差异。在做了相关的物理试验后又测试了再生骨料的抗压强度试验，试验结果表明：抗压强度受不同来源再生骨料的影响不大。

3 结语

无论是国内外，对于再生骨料的研究还是比较重视的，再生骨料的有效利用无论是在经济上还是在环境上带来的一系列好处也是有目共睹。由于国外对再生骨料的研究起步较早，因此对于再生骨料的研究也相对透彻并且能很好的运用到实际工程中，而在我国，尽管很多研究者在再生骨料的研究上做了很大的努力，但由于起步晚，以及在设备上的落后，导致了对于再生骨料的利用率并不高。现阶段，国内对于再生骨料的研究局限在物理性能、化学性能、结构性能和耐久性能上，要想能够更好的利用再生骨料，还需要做更加深入的研究。

[1] 朱小艳.灌浆预埋再生骨料混凝土的实验研究[D].杭州：浙江工业大学,2011.

[2] T．Park.Application of Constructuction and Building Debris as Base and Subbase Materials in Rigid Pavement[J]. Journal of Transportation Engineering,2003(3):111-112.

[3] Braik O Stripping of asphalt mixtures and effectiveness of antisripping additives. Master thesis, Civil Engineering Department, Jordan University of Science and Technology, Irbid Jordan,1987.

[4] British Standards Institution. BS6543-Guide to the Use of Industrial By-products and Waste Materials in Building and Civil Engineering [S].London,1985.

[5] 罗 蓉,冯光乐,凌天清.再生水泥混凝土研究综述[J].中外公路,2003(20):33-34.

[6] 陈图真,朱 江,张东升,等.再生混凝土的研究与应用进展[A].第十三届全国现代结构工程学术研讨会[C].2013.

[7] Nataatmadja A,Tan Y L.Resilient Response of Recycled Concrete Road Aggregates[J]. Journal of Transportation Engineering,2001(4):450-453.

[8] Chi Sun Poon Dixon Chan. Feasible use of recycled concrete aggregates and crushed clay brick as unbound road sub-base[J].Construction and Building Materials,2006(5):578-585.

[9] 季旭嵘.废弃混凝土再生骨料关键技术和应用[D].苏州:苏州科技大学硕士学位论文，2016.

[10] 李云霞，李秋义.再生骨料与再生混凝土的研究进展[J].青岛理工大学学报，2005(5):22-24.

[11] 应敬伟，肖建庄.再生骨料取代率对再生混凝土耐久性的影响[J].建筑科学与工程学报，2012(1):56-62.

[12] 肖建庄，林壮斌，朱 军.再生骨料级配对混凝土抗压强度的影响[J].四川大学学报，2014(4):154-160.

[13] 肖建庄，孙振平，李佳彬,等.废旧混凝土破碎再生工艺研究[J].建筑技术，2005(2)：141-145.

[14] 崔素萍，杜 鑫.不同矿物掺和料对再生细骨料混凝土耐久性影响的研究[J].试验研究，2011(20):82-85.

[15] 陈会凡.不同母体的再生粗骨料对混凝土强度的影响[J].混凝土，2011(5):109-112.

[16] 王智威.不同来源再生骨料的基本性能及其对混凝土抗压强度的影响[J].新型建筑材料，2007(3):49-51.

The research progress of recycled aggregates at home and abroad

Lv Qi Shen Junan

(CenterforRoadEngineeringResearch,SuzhouUniversityofScienceandTechnology,Suzhou215011,China)

Through analyzing recycled coarse aggregate research status at home and abroad, this paper sums up and summarizes the recycle of construction waste at home and abroad point out for the recycle of construction waste, not only can reduce the exploitation of natural resources, but also for the sustainable development of the construction industry and the construction of a conservation oriented society is of great significance.

recycled aggregate, recycled concrete, physical property

1009-6825(2017)21-0090-03

2017-05-18

吕 琦(1992- )，男，在读硕士； 沈菊男(1962- )，男，博士，教授

TU528.041

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