鄭志全，宗蘭，朱秀，趙敬士

（1.南京工程學院，江蘇 南京 211100；2.安徽建筑大學土木工程學院，安徽 合肥 230601）

0 引言

在我國城鎮(zhèn)建設(shè)中，建筑拆余物的數(shù)量較多。在既有建筑拆余物中主要由廢棄混凝土、廢土、廢磚三部分組成，其中廢棄磚高達60%，其中廢棄燒結(jié)黏土磚數(shù)量較多，目前大多采用掩埋的方式，沒有得到再生利用。 既占用大量土地，又造成環(huán)境污染[1]。 若將廢棄的燒結(jié)黏土磚加工成再生骨料，用于配制再生混凝土，并制成砌墻磚，對于廢棄燒結(jié)黏土磚的高效回收利用以及節(jié)約自然資源具有重要意義。

本試驗研究主要研究碎磚骨料再生混凝土砌墻磚的制備方法和力學性能。 利用廢棄燒結(jié)黏土磚制備成再生骨料， 代替部分天然碎石作為粗骨料，通過添加減水劑，以C20 再生混凝土為目標設(shè)計普通混凝土的配合比， 改變碎磚骨料取代普通碎石骨料的百分率，試配碎磚再生骨料混凝土，試驗研究其力學性能從而得到最佳取代率。 按此配比制備尺寸為240 mm×120 mm×60 mm 的再生混凝土砌墻磚試件，試驗研究其基本抗壓強度。

1 試件的制備

1.1 試件原材料及基本性能

（1） 水泥：選用42.5 級普通硅酸鹽水泥，密度為3.0 g/cm3。

（2） 細骨料： 本試驗所用細骨料為天然河砂，經(jīng)篩分析試驗得到其級配區(qū)間屬中砂。表觀密度為2.65×103kg/m3，堆積密度為1.43×103kg/m3，含水率為3%。 各項技術(shù)指標均符合 《建筑用砂》（GB/T 14684-2011）與《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準》（JGJ52-2006）。

（3） 碎磚再生骨料： 本試驗再生碎磚粗骨料選自某磚混建筑拆除的建筑垃圾。 對該碎磚分揀、破碎、清洗、篩分等工藝處理，然后用鄂氏破碎機破碎，破碎后的碎磚顆粒經(jīng)篩分機篩分， 篩除＜4.75 mm和＞10 mm 的顆粒得到粒徑范圍為5～10 mm 的再生粗骨料。 天然粗骨料為碎石， 表觀密度為2.86×103kg/m3， 堆積密度為1.58×103kg/m3， 含水率為1%，試驗方法參照標準《建筑用卵石、碎石》（GB/T 14685-2011）。

（4） 減水劑：本試驗外加劑為聚羧酸系高效減水劑。

（5） 水：選用南京市江寧區(qū)自來水公司供水。

1.2 試件的制作

試件采用240 mm×120 mm×60 mm 尺寸的磚模，以合理的配合比、再生碎磚粗骨料摻量按普通混凝土的制作方法進行計量、攪拌、裝模、振搗、拆模養(yǎng)護。 試件制作所用磚模如圖1 所示，試件如圖2 所示。

圖1 砌墻磚模具

圖2 再生骨料混凝土磚試件

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 試驗方案

試驗以C20 再生混凝土為目標設(shè)計普通混凝土的配合比， 碎磚骨料再生混凝土配合比計算按照相關(guān)規(guī)范執(zhí)行， 再生骨料取代率分別取30%至100%，試配碎磚再生骨料混凝土，立方體試塊如圖3 所示。壓力機選用型號為YAW-4206 的微機控制電液伺服壓力試驗機，抗壓試驗如圖4 所示。 根據(jù)試驗結(jié)果得到合理的碎磚取代石子的百分率， 按此配比制備再生混凝土砌墻磚試件， 按照《砌墻磚試驗方法》（GB/T 2542-2012）進行試件的抗壓強度試驗。

2.2 試驗結(jié)果分析

圖3 再生混凝土立方體試塊

圖4 再生混凝土抗壓試驗

2.2.1 碎磚類骨料再生混凝土立方體抗壓強度

碎磚骨料再生混凝土28 d 抗壓強度試驗結(jié)果數(shù)據(jù)如圖5 所示。

由圖5 可得， 當再生碎磚骨料取代率＜60%時，強度下降并不明顯， 強度可以保持在25 MPa 以上。而再生碎磚骨料取代率從60%到完全替代的過程中，再生碎磚骨料混凝土抗壓強度不斷下降，且在取代率＞80%時明顯加快下降，最終穩(wěn)定在15 MPa左右。為了能更好的利用碎磚骨料再生骨料混凝土制品，保證其強度符合要求的同時，選擇較高的再生骨料取代率， 因此選擇50%的取代率進行碎磚類骨料再生混凝土砌墻磚制備以及抗壓試驗。

2.2.2 碎磚類骨料再生混凝土砌墻磚的抗壓強度

采用50%碎磚骨料摻量，制備成再生混凝土砌墻磚，所得抗壓試驗結(jié)果如圖6 所示（縱軸為28 d砌墻磚抗壓強度標準值，橫軸為試件編號）。

由圖6 試驗數(shù)據(jù)可得，10 個試件的平均抗壓強度為19.46 MPa， 最大強度22.63 MPa， 最小強度15.10 MPa。 基本滿足15 MPa 的95%強度保證率的要求。

圖5 不同再生骨料取代率立方體試塊標準抗壓強度

圖6 50%再生骨料混凝土砌墻磚抗壓強度分布

2.3 碎磚骨料額外用水量確定

由于碎磚類再生骨料的孔隙率大， 吸水能力強，本試驗采用附加用水量方法。 考慮再生碎磚骨料吸水率相比較而言更大，因此將附加用水量定在10%~20%之間。 但據(jù)大量實驗研究顯示，隨著再生骨料取代率的增加， 額外用水量使用同一個比率，坍落度的變化將發(fā)生顯著變化，因此本試驗擬定根據(jù)再生骨料取代率不同采用不同的額外用水量[2-3]，具體取值見表1。

3 結(jié)論

表1 不同再生骨料取代率下額外用水率

（1） 本試驗在碎磚骨料再生混凝土配合比設(shè)計過程中，鑒于碎磚骨料較高的吸水率采用附加用水量方法，由此，在拌和時再生混凝土的和易性較好。

（2） 通過再生混凝土的抗壓強度試驗可得到，再生混凝土在再生骨料取代率小于60%時， 抗壓強度隨之變化并不明顯， 強度可以保持在25 MPa以上。 而再生骨料取代率從60%到完全替代的過程中，再生混凝土抗壓強度隨之逐漸下降。

（3） 在50%再生骨料取代率的情況下配置的再生混凝土從而制備的砌墻磚，可以得到滿足15 MPa的95%強度保證率要求的砌墻磚（即為強度MU15的砌墻磚）。 為今后進一步利用再生混凝土砌墻磚進行砌筑等工藝的實現(xiàn)，提供了保證。

[1]宗蘭，朱秀，曹巍，等.碎磚類骨料再生混凝土砌墻磚的研究綜述[J].江蘇建材，2015，（4）：25-27.

[2]宗蘭，余倩，張士萍.碎磚類骨料再生混凝土的配合比設(shè)計研究[J].混凝土,2012,(12):113-115.

[3]余倩.碎磚類骨料再生混凝土的制備方法及其性能研究[D].南京：南京林業(yè)大學,2013.