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从配合比入手建筑垃圾变建材

时间:2026年08月20日信息来源:《混凝土与水泥制品》杂志社 点击:

  建筑垃圾堆成山,天然砂石快挖空了。这两个问题同时摆在我们面前,再生混凝土看起来是个两全其美的办法,但实际操作中没那么简单。

  用废弃混凝土做出来的再生骨料,表面还裹着一层老砂浆,孔隙多、吸水快。为了让它达到和天然混凝土一样的强度,往往要多加水泥。水泥生产可是碳排放的大户,这样一来,再生骨料省下来的那点环境效益,可能全被多用的水泥给抵消了,甚至还不够。

  两种配比思路,两条路

  目前再生混凝土的配比设计主要有两种思路,差别挺大。

  第一种:等体积替代法。思路很直接——用再生粗骨料直接替换掉相同体积的天然粗骨料,其他什么都不变。操作简单,但再生骨料密度小、吸水厉害,结果就是混凝土里的粗骨料总质量变少了,实际参与反应的水也少了。

  第二种:等量砂浆法。这个方法想得更多一些。它把再生骨料看成两部分——里面的纯骨料和外面裹着的那层老砂浆。配比的时候,保证新配出来的再生混凝土里,粗骨料的总量和水泥浆的总量,跟普通混凝土保持一致。这样一来,水泥就能省下来不少。

  同是C30,配比差别挺大

  以C30混凝土为例,两种方法配出来的东西差别很明显。

  等体积替代法那边,再生骨料取代率从30%提高到70%,水泥用量基本没怎么变。但等量砂浆法这边,取代率越高,水泥用量越少,只是额外补了一点水进去——这部分水是专门给再生骨料“解渴”用的,不算在正常用水量里。

  两种方法配出来的混凝土坍落度差不多,也就是说施工性能没差,但里头的配方已经不一样了。

  碳排放大头在哪儿?

  要算碳排放,得从原材料开采一直算到搅拌站出料。研究把边界划在“从摇篮到大门”——也就是从矿山开采、骨料生产,到运输、搅拌,不算后面施工和使用阶段。

  这里有一组数据值得注意:水泥的碳排放系数是842kg/t,天然骨料只有2.9,再生骨料是4.83。差了将近200倍。水泥才是决定混凝土碳足迹的关键。只要能把水泥用量降下来,碳排放就跟着降。

  运输距离也要考虑。研究中用的基准运距是:水泥20公里,天然骨料100公里,再生骨料50公里。不同地方实际情况不一样,但这个基本关系可以参考。

  单位体积碳排,等量砂浆法更低

  按1m3混凝土来算碳排放,结果这样:

  原材料生产阶段排得最多,运输排第二,混凝土搅拌本身排放很少,只有7.7kg。

  等量砂浆法的优势在于:取代率越高,水泥用得越少,原材料生产阶段的碳排放就降得越明显。而且再生骨料运距通常比天然骨料短,运输这块的碳排放也更低。

  取代率从30%升到70%,等量砂浆法比等体积替代法能少排大约6%到15%的碳。取代率越高,差距拉得越大。

  换算成具体数字的话,在同等取代率下,等量砂浆法每立方米混凝土的碳排放都比等体积替代法低——30%取代率时约低20~30kg/m3,70%时能低40kg以上,主要就是水泥省下来的。

  把强度也算进去,还是等量砂浆法占优

  光看体积还不够——混凝土是用来承重的,强度也得考虑进去。

  用“单位强度碳排放”这个指标来衡量,也就是每兆帕强度对应排了多少碳。结果更清楚:不管混凝土养护了7d、14d还是28d,等量砂浆法的单位强度碳排放都比等体积替代法低。

  还有一个有意思的发现:采用等量砂浆法时,单位强度碳排放并不是随取代率一直往下降,而是先降后升,拐点大概在50%取代率左右。也就是说,取代率不是越高越好,有个最优区间。

  运距太远,可能就不划算了

  再生骨料运输距离是个容易被忽略的问题。

  研究表明,再生骨料运距存在一个临界值。一旦超过这个距离,运输环节多出来的碳排放,就可能把前面省下来的那点环境效益全吃掉。尤其是采用等体积替代法的再生混凝土,运距拉长以后,总碳排放甚至可能超过普通混凝土。

  等量砂浆法因为水泥用量少,抗风险能力更强一些,但运距仍然是一个需要关注的变量。

(作者:admin 编辑:admin)

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