摘　要：再生骨料表面附着的旧砂浆和破碎筛分时产生的微裂缝限制了再生骨料的进一步使用。针对以上问题，利用加压碳化技术对再生骨料进行改性研究，对比分析碳化前后骨料的基本性能变化。结果表明，加压碳化可以有效地促进再生骨料性能的表观密度提升，吸水率和压碎指标降低。

关键词：再生骨料；碳化改性

引言

城市化的快速进程消耗了大量的不可再生资源，而通过拆除老化的房屋和建筑物产生了大量的建筑固废。建筑垃圾的存放成为了目前一个棘手的问题，因为简单的填埋或倾倒会加剧环境的恶化。因此，考虑将建筑固废重新运用于工程实际中是一个迫切的议题，因为这不仅可以缓解自然资源枯竭的难题，也可以一定程度上保护自然环境[1]。建筑固废经过破碎、筛分可以得到再生粗骨料，然而再生骨料由于表面附着的旧砂浆和破碎产生的微裂缝，导致了再生骨料相较于天然骨料有更差的性能[2]。此外，由再生粗骨料制作的再生混凝土会存在多种界面过渡区，这些界面过渡区是混凝土内部的薄弱环节，裂缝更容易从界面过渡区发展。因此这些缺陷限制了再生粗骨料的进一步使用[3]。碳化被证明是一种有效地促进再生骨料性能的办法，其原理在于 CO₂ 气体在一定湿度环境下与骨料表面的旧砂浆中的水化产物（氢氧化钙和水化硅酸钙等）反应生成碳酸钙沉淀在孔隙中。此外，碳化再生骨料还能够永久封存 CO₂ 气体，缓解温室效应。因此，再生骨料值得进一步深入研究。

生骨料改性的影响。试验采用的再生粗骨料是实验室所制备的混凝土破碎筛分后得到的。再生粗骨料首先由万能试验压力机压碎，再通过颚式破碎机破碎，最终通过筛分机得到 5-20mm 粒径的再生粗骨料。

碳化试验通过碳化炉进行，将再生粗骨料放置在碳化炉中并关紧阀门，随后将碳化炉压力控制在 0.3Mpa 。碳化时长设置为 12h 、 24h 和 36h 。到达相应时间后立即取出并开始对其性能测试。表观密度、吸水率和压碎指标试验根据规范GB/T 14685-2011操作。值得注意的是，由于再生粗骨料的高吸水率会影响到实验结果，在测试性能前应将其放置在烘箱中进行干燥，直到质量恒定。

2 结果与讨论

碳化前后以及不同碳化时长的骨料物理性能如下表所示。

1 试验设计

本次试验主要通过控制碳化时长对再生粗骨料再生粗骨料的改性作用进行研究，明确不同的碳化时长对再

由试验数据可以得出，碳化对再生粗骨料能够起到提升性能的作用。从整体来看，碳化36小时的再生粗骨料各项数据都由于其他的再生粗骨料。另外，可以看出随着碳化时间的增加，再生粗骨料的性能都在提升，但是提升幅度变慢了。可以看到，相较于未碳化再生粗骨料，碳化12小时的再生粗骨料表观密度提升了 0.14% ，吸水率降低了 6.28% ，压碎指标下降了 10% 。碳化24小时的再生粗骨料表观密度提升了 0.28% ，吸水率降低了12.69% ，压碎指标下降了 17.21% 。碳化36小时的再生粗骨料表观密度提升了 0.38% ，吸水率降低了 15.73% ，压碎指标下降了 18.52% 。从整体来说，性能提升幅度先增加后减少。这是因为 CO₂ 气体在高压环境下进入骨料表面附着的旧砂浆，与旧砂浆中的水化产物发生反应产生碳酸钙和硅胶沉淀在孔隙和微裂缝中，这对于再生粗骨料来说有填补作用，增加了固体体积，阻碍了水分的侵入[4]。然而下降的原因也基于此，由于沉淀在孔隙和微裂缝中的碳酸钙进一步增加，它们又反过来限制了的CO₂ 进入，导致了碳化效率的降低。从吸水率和压碎指标来看，吸水率和压碎指标碳化24小时的再生骨料与碳化36小时的再生骨料的性能下降程度微乎其微。因此，考虑到时间和人工成本等其他因素，碳化的最优参数为24小时。

然而，碳化36小时的再生骨料性能尽管很大的提升，但是距离天然骨料性能差距仍然较大。因此，对于再生粗骨料的改性是有限度的，无法完全替代天然骨料。在未来考虑到再生粗骨料的使用时，应当部分替代天然骨料。

结语

本文对再生粗骨料进行碳化处理，控制其时长。对不同碳化时间后再生粗骨料进行了性能测试，结论如下：（1）再生粗骨料可以经过碳化处理以提高性能，有

利于减少自然资源的使用和土地保护，也能够永久固碳减缓温室效应。

（2）再生粗骨料在0.3Mpa的碳化条件下，性能随着碳化时间增加而增加，但碳化效率先增加后减少，考虑到人工和时间成本，最优碳化时间为24小时。

（3）再生粗骨料尽管经过碳化处理后性能提升，但是仍与天然骨料差距较大，不能完全替代天然骨料的使用。

参考文献

[1]胡铁松，黄勇.拆迁建筑固体废弃物再生骨料性能提升研究 [J]. 粘接，2025，52（05）：68-72.

[2]范玉辉，王鹏辉，台悟生，等.基于MMA浸渍-聚合的再生粗骨料复合改性研究[J/OL].建筑材料学报，1-10[2025-05-14].

[3]牟伟楠，陈东海，张策，等.混凝土界面过渡区微观表征与力学性能关系分析[J/OL].人民长江，1-12[2025-05-14].

[4]房延凤，何晨光，赵明宇，等.碳化处理对再生骨料性能的影响[J/OL].中国粉体技术，1-10[2025-05-14].