再生砖骨料透水混凝土研究综述

单荣伟 解媛媛 牛龙龙 方礼鑫 邹冬

（南京工程学院建筑工程学院，江苏 南京 211167）

1 引言

在国家对绿色建材、“海绵城市”大力推广的同时，因为过度开采砂石等建筑资源而产生的材料枯竭问题越发严重，新型砂石等传统建筑材料的代替品也成为了社会的需求。在所有产生的建筑垃圾中，废弃混凝土和废砖占比约为百分之八十[1]，合理回收利用废弃建筑材料将会是未来的一个必走之路。将建筑拆除后产生的废砖加工后用于制备透水混凝土，这对建筑材料的回收利用，节能减排有着重要的意义。

2 国内外研究现状

2.1 国外再生砖骨料透水混凝土研究现状

关于再生骨料透水混凝土性能的研究，国外学者[Lutfur Akand、BradfordM.Berry、Mark J.Suozzo、Mandar M.Dewoolkard、Ian A.Anderson 等对再生骨料透水混凝土的抗冻融性能、耐久性能，吸声性能、抗碳化性能等一系列性能已经做出了一定的研究，并且有相关分析着点于影响再生透水混凝土性能的因素进行研究。

上世纪80年代，澳大利亚就着手对利用再生骨料制备混凝土进行实验研究。墨尔本城市每年大约有35 万吨建筑垃圾被回收再利用。有研究认为，再生骨料中的片状指数、软弱物质含量以及再生骨料的抗压强度等参数都会对回弹模量有着重要的影响。只要保证再生骨料能满足有关的质量检测标准，就完全可以作为骨料制备混凝土。

关于透水混凝土方面的研究，日本的玉井元治等学者使用水泥作为胶凝材料，采用 5～13mm 或者2.5～ 7mm 粒径的石子制备透水混凝土进行了试验研究。2016年，日本山口大学的Adel Gaddafi等学者在制备透水混凝土过程中加入了粉煤灰和轮胎碎片夹杂物等，实验结果表明可以改善混凝土的透水性能，提高其抗折度，不过其中的轮胎碎片很容易堵塞混凝土内部的孔隙。

2.2 国内再生砖骨料透水混凝土研究现状

再生砖骨料透水混凝土在我国的研究还处于初步阶段，有待进行系统的研究。在我国，随着透水混凝土逐步应用于城市建设，其良好的透水性与足够的强度是一大技术矛盾。

华南理工大学的黄健鹏等人通过改变不同的水胶比以及骨料的级配，比较研究了在改变不同变量条件下，制备所得的透水混凝土的性能。结果表明，水胶比和骨料级配可以在很大程度上影响透水混凝土透水率和强度。他们提出了“造壳法”来制备透水混凝土，所得的透水混凝土能够符合预定的要求。

国内学者[刘荣贵、刘军、邹志鹏、肖汉宁、何政卿等]进行的有关再生砖骨料透水混凝土研究比较少。国内目前对再生骨料制备透水混凝土所需的原材料、级配、配合比、成型方法、透水性能等还未进行比较完整有体系的研究。

3 配合比设计

再生砖骨料透水混凝土的配合比设计对其制备起着非常重要的作用。因为回收所得的再生骨料与原有的骨料的特性有着不同，尤其是再生砖骨料的吸水率很大。由“体积法”计算，可得到下面的配合比[2]。“体积法”是指在制备透水混凝土前，先将再生砖骨料浸泡在水中，直至砖骨料吸水饱和，胶凝材料将再生砖骨料外表面均匀地包裹在一起，凝固硬化之后的孔隙就是目标设计的孔隙。具体配合比计算结果如下：

①单位立方体体积饱和骨料用量的计算

WG=α·ρG

其中，WG—单位立方体体积骨料的用量（kg）

ρG—砖骨料吸水饱和状态下的紧密堆积密度（kg/m3）

α—修正系数

②胶凝材料浆体体积的计算

VP= 1000-10α （·1 00-VC）-10RV

其中，VP—胶凝材料的体积（L）

VC—再生砖骨料饱和状态下的紧密堆积空隙率

RV—目标空隙率

③单位立方体水泥和水用量的计算

其中，WC—单位立法体水泥的用量（kg）

WW—单位体积立方米的水的用量（kg）

RW/C—水灰比

ρC—水泥的密度（kg/m3）

4 制备及养护要点

4.1 制备要点

1）由于再生砖骨料的吸水率比较高，为了防止再生砖骨料在搅拌时出现吸收拌和用水等情况，实验之前需要将砖浸泡在水中使其吸水饱和，待搅拌时，再对砖骨料进行晾干处理，使其表面干燥但内部吸水饱和。

2）因为再生砖骨料的强度比较低，所以在搅拌时，均采用人工搅拌，避免快速强力搅拌。

3）透水混凝土由于其自身孔隙率大，含砂少，所以在振捣成型时应用分层人工振捣或者静压的方法。

4.2 养护要点

透水混凝土的养护应该采用标准状态养护。待试件成型24 小时后拆模，将试件送进标准养护室养护，养护条件为温度20℃±2℃、相对湿度应在95%以上。

5 现有问题及展望

再生砖骨料制备透水混凝土应用至实际工程中也有很多问题：①再生砖骨料在实验时所用的破碎和分级过程，应用到实际工程中显得效率比较低下，需要有合适的机器进行大批量加工。②再生砖骨料制备所得透水混凝土抗压强度比较低，需要研究制备高强度透水混凝土。③现有关再生砖骨料透水混凝土的研究和法律规定比较少，缺少相关的实验数据以及标准做依托。

再生砖骨料透水混凝土可用于园林、人行道、护坡等区域，既可以减少砖类等建筑垃圾的排放，又能保护环境，为“海绵城市”的建设贡献自己的一份力。

6 结语

本文结合目前国内外再生砖骨料制备透水混凝土发展现状，介绍了再生砖骨料制备透水混凝土的配合比设计、制备及养护要点和问题及展望。透水混凝土作为城市道路建设良好的建筑材料，具有显著的特点，做好废料再利用，再生透水混凝土将走向更好的未来。