肖 斌，劉子振，李曉龍，趙先鋒，李長春，劉雨柔

（臺州學(xué)院 建筑工程學(xué)院，浙江 臺州 318000）

建筑廢磚骨料再生產(chǎn)試驗研究

肖 斌，劉子振*，李曉龍，趙先鋒，李長春，劉雨柔

（臺州學(xué)院 建筑工程學(xué)院，浙江 臺州 318000）

通過提煉建筑垃圾中的廢磚，利用建筑廢磚作為再生混凝土骨料進(jìn)行試驗研究，得到再生混凝土的力學(xué)性能以及磚骨料粒徑含量和用水量對再生混凝土性能的影響分析。通過調(diào)節(jié)再生混凝土原料的配比和磚骨料的粒徑含量，使再生混凝土的性能達(dá)到最優(yōu)。實(shí)驗結(jié)果表明，磚骨料的吸水率、粒徑含量和用水量是實(shí)驗成功的關(guān)鍵，磚骨料的最佳粒徑范圍為9.5-19 mm。

廢磚骨料；再生混凝土；強(qiáng)度

1 引言

隨著國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，新老房屋的更替越來越快，導(dǎo)致了大量沒有處理的建筑廢磚。臺州正處經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展時期，工程建設(shè)和城市化快速推進(jìn)將產(chǎn)生大量的建筑廢磚（如圖1），處理好這些建筑垃圾對臺州的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有很重要的推動作用。按照可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求，為減少資源的浪費(fèi)，對廢燒結(jié)磚進(jìn)行循環(huán)再利用。通過提煉建筑垃圾中的廢磚，作為新建筑材料的骨料進(jìn)行試驗分析研究，通過循環(huán)再生廢舊磚，不但可實(shí)現(xiàn)建筑垃圾的資源化、無害化，解決建筑垃圾的處治和環(huán)境問題，而且可緩解我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)用原料供應(yīng)緊張的矛盾。發(fā)達(dá)國家十分重視將建筑垃圾重新開發(fā)利用，并通過相關(guān)法律將建筑垃圾進(jìn)行“再資源化處理”，得到了很好收益。在我國，建筑垃圾的再利用越來越重視，通過研究垃圾再生生產(chǎn)技術(shù)，獲得了很多新型建筑材料［1，2］。如王武祥等通過實(shí)驗研究了建筑垃圾再生材料的物理力學(xué)特性，并分析了原料的組成和用量對再生材料性能的影響［2-4］。因此，廢磚是難得的可持續(xù)發(fā)展的建筑材料，在當(dāng)前發(fā)展經(jīng)濟(jì)的高潮時期，具有很現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用前景。本文將建筑廢磚作為再生混凝土的骨料進(jìn)行性能試驗［3-5］。

圖1 建筑廢磚

2 試驗研究

2.1 原材料

用建筑廢磚代替碎石作為粗骨料，再生原料情況：

廢磚骨料：取自被拆除的建筑廢磚，通過清理廢磚表面雜污，破碎成骨料，采用振動和水壓沖洗方式對再生骨料進(jìn)行強(qiáng)化，將骨料的微小碎裂體清除。骨料的粒徑范圍為4.75-30 mm，如圖2。

圖2 建筑廢磚骨料

水泥：等級強(qiáng)度為32.5型普通硅酸鹽水泥。

水：由于建筑廢磚的空隙較大，吸水能力較強(qiáng)，實(shí)驗前讓碎磚浸水一天，有利于發(fā)揮配合比中水的功效。

2.2 實(shí)驗設(shè)計

無論是預(yù)制砌體還是地基澆筑或者制作成砌塊，其主要成分還是混凝土。因此用廢磚代替碎石作為粗骨料，主要研究方向為在再生混凝土試件能否達(dá)到所要的強(qiáng)度。按 《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55－2000(J64-2000)進(jìn)行實(shí)驗設(shè)計：

按C25混凝土強(qiáng)度配比，采用等體積法確定再生混凝土的配合比，調(diào)整砂和磚骨料用量來增加再生混凝土強(qiáng)度?？箟涸嚰叽鐬?50 mm×150 mm×150 mm?；炷猎嚰旁?0±2℃，相對濕度為95%以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間為28 d。按以下方式作試塊：（1）改變磚骨料不同粒徑含量；（2）改變試驗用水量。

2.3 實(shí)驗研究流程

建筑廢磚的循環(huán)再生是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到建筑物的拆除、廢磚回收與加工以及再生砌塊的成形與性能測試，等等。主要通過以下關(guān)鍵技術(shù)完成廢磚的再生技術(shù)（如圖3）。

圖3 再生混凝土循環(huán)系統(tǒng)

3 試驗結(jié)果分析

3.1 試驗結(jié)果

通過改變磚骨料不同粒徑含量和試驗用水量，得到磚骨料再生混凝土試塊性能測試結(jié)果見表1、表2和表3，各組再生混凝土破壞結(jié)果如圖3。

3.1.1 改變磚骨料含量

通過改變磚骨料粒徑，得到再生混凝土試塊的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度（表1、表2）。第4組再生混凝土的強(qiáng)度較低，其原因可能是磚骨料顆粒較細(xì)，混有雜質(zhì)，導(dǎo)致強(qiáng)度偏低。

表1 磚骨料粒徑含量

表2 不同粒徑含量的試件強(qiáng)度

3.1.2 改變試驗用水量

由于磚骨料的吸水性很強(qiáng)，實(shí)驗前必需將磚骨料浸水，達(dá)到一定的含水量。本組實(shí)驗由于磚骨料浸水量不夠，試塊抗壓強(qiáng)度偏低（表3）。

表3 不同水灰比的試件強(qiáng)度

圖3 廢磚再生試塊抗壓破壞情況

3.2 試驗結(jié)果影響分析

3.2.1 磚骨料粒徑的影響

通過實(shí)驗，可得到磚骨料不同粒徑含量的試件強(qiáng)度結(jié)果，如圖4。

圖4 不同粒徑含量的抗壓強(qiáng)度

通過上圖，可得不同的磚骨料粒徑組合對再生混凝土強(qiáng)度有一定的影響，通過實(shí)驗得到了最佳的磚骨料粒徑組合及最佳磚骨料粒徑范圍主要集中在9.5-19mm。

3.2.2 用水量的影響分析

通過實(shí)驗，可得到試塊的用水量的影響分析，如圖5。

圖5 不同水灰比的抗壓強(qiáng)度

從上圖可知，當(dāng)試驗用水量減少，再生混凝土抗壓強(qiáng)度下降較快。因此，可以調(diào)整用水量，得到最佳的試驗用水量。

4 結(jié)論

（1）建筑廢磚再生骨料空隙較大、吸水能力較強(qiáng)，因此，實(shí)驗前將磚骨料浸水一天。隨著水灰比的提高，再生混凝土抗壓強(qiáng)度提高較快。

（2）參照C25混凝土強(qiáng)度配比，采用建筑廢磚作骨料試驗，得到了最佳的磚骨料粒徑范圍9.5-19mm。

（3）按照實(shí)驗強(qiáng)度結(jié)果，再生混凝土可以做成墻體砌塊及用于地基處理等。

［1］梁倚，鄧志恒，黃廷劍等.以廢磚粉和廢砂漿為細(xì)骨料的再生混凝土受力性能試驗研究［J］.混凝土，2009，（03）：17-20.

［2］王武祥.粉煤灰改性再生廢磚骨料混凝土性能的研究［J］.建筑砌塊與砌塊建筑，2007，（1）：12-14.

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

［4］王武祥.廢混凝土和廢燒結(jié)磚再生原料用量對再生混凝土性能影響的研究［J］.建筑砌塊與砌塊建筑，2009，（2）：34-37.

［5］柯國軍主編.土木工程材料［M］.北京大學(xué)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年浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新計劃（新苗人才計劃）項目。

劉子振（1979- ），男，講師，在職博士，從事巖土工程及相關(guān)材料研究。