摘要:再生混凝土集料是废弃混凝土经过分拣、破碎、筛分而获得的一种再生材料。实现再生混凝土集料在沥青混合料中的资源化利用，具有积极的环境和经济效益。综述了近十年来再生混凝土集料在沥青混合料中的应用研究成果，明晰了再生混凝土集料的物理力学性质，总结了再生混凝土集料对沥青混合料路用性能的影响，分析了多种再生混凝土集料预处理技术原理和效果，提出了再生混凝土集料用于沥青混合料鱼待解决的关键技术问题中国沥青网sinoasphalt.com。

关键词:再生混凝土集料 沥青混合料 路用性能 预处理方法

建筑物的建设与拆除会产生大量建筑废弃物。2013年，我国建筑废弃物产生量约为10x109t，但其资源化利用率仅为5%。大部分建筑垃圾未经任何处理便被运往郊区或乡村，露天堆放或填埋。这种简单的处理方式不仅污染环境、浪费土地，而且造成了巨大的资源浪费。而道路建设特别是沥青路面建设需要耗用大量的天然集料，近年来我国道路建设的高速发展已使得天然集料日趋紧缺。如能实现建筑废弃物在道路工程中的资源化利用，将具有巨大的环境和经济效益。

再生混凝土集料(Recycledconcreteaggre-gate,RCA)是指建筑混凝土废弃物经分拣、剔筋、破碎、分级后形成的粒径小于40mm的集料。本文综述了近年来RCA在沥青混合料中的应用研究进展，总结了RCA的物理力学性质以及RCA对沥青混合料路用性能的影响，分析了多种RCA预处理技术原理和效果，明确了RCA用于沥青混合料集料巫待解决的关键问题和研究重点，以期为推动RCA在沥青路面中的应用提供技术参考。

与天然集料相比，RCA具有强度低、密度小、吸水率大的特点。RCA的洛杉矶磨耗值为28.5%一42%，相对较高且变异性大。这是由于粘附在RCA表面上的水泥胶浆容易破碎，且RCA中天然集料在破碎时会连带其上粘附的水泥胶浆一起剥落，造成RCA洛杉矶磨耗值较高。粒径较小的RCA比表面积大叫，其表面粘附的水泥胶浆更多，因此细RCA洛杉矶磨耗值要大于粗RCA。而RCA洛杉矶磨耗值变异性较大的原因主要是废旧混凝土的原材料、组成和强度差异显著造成的。

RCA的密度通常比天然集料低5%一10%，且吸水率大于天然集料。RCA的吸水率为4%一9%，而细RCA的吸水率在5%一15%。这是因为RCA上附着的水泥砂浆是一种多孔材料，造成RCA不仅密度较小，吸水率高，空隙发达而且易吸水。因此，粘附在RCA上水泥胶浆的含量越多，RCA的密度越小、吸水率越大。由于细RCA含有的水泥砂浆比粗RCA多，细RCA和细天然集料的差异更显著。

建筑垃圾的组成和破碎工艺使得RCA通常为棱角性较强的块状颗粒并伴有少量的针片状颗粒。RCA中的针片状颗粒含量仅为5%-9%，这可能与RCA易于破碎加工、颗粒表面水泥胶浆增加针片状颗粒厚度有关。RCA用作沥青混合料集料的针片状含量及破碎面比例均满足规范要求。

RCA表面形貌的扫描电镜SEM照片。相比石灰岩较为密实的表面，RCA的表面空隙较多，这是由其上附着的水泥砂浆所致。与天然集料相比，RCA的表面更为粗糙，内摩擦力更强，这有利于提高沥青混合料强度但增加了压实难度。

RCA的组成较为单一，其中%%的颗粒均来源于水泥混凝土71%一76%集料表面附着水泥胶浆，20%一25%的集料表面无水泥胶浆附着，其余为杂质。杂质中有1.6%一3.5%的陶瓷碎片，0一0.3%的沥青，0一0.1%的石灰，还有极少量的木头、玻璃、塑料、金属、天然土和粉尘。另外，RCA上粘附的水泥砂浆含量变异性较大，占RCA总质量的25%一70%。这与废旧混凝土中原天然集料、配合比、破碎工艺及RCA粒径有关。

其次，RCA的砂当量较高，这是由于RCA细集料只由水泥混凝土组成。研究表明，RCA用于沥青混凝土的砂当量满足规范要求。

RCA的粒径分布很大程度上取决于破碎的工艺。RCA粗集料(粒径)的含量占原混凝土总质量的70%一90%，具体数值与RCA的最大粒径和原建筑废弃物的组成有关。

掺配RCA的连续密集配沥青混合料最佳沥青用量高于普通沥青混合料，这主要是由于RCA表面上附着一层孔隙发达的水泥胶浆，造成沥青吸收率显著增加。文献表明，掺配RCA的沥青混合料有效沥青含量较少，从而降低了其沥青饱和度(VFA)，而VFA的降低会使沥青混合料的耐久性也随之变差。因此，为保障沥青混合料的耐久性和足够的沥青膜厚度，通常要采用较大的沥青用量。

最佳沥青用量随着RCA替代率的提高而变大，且呈现线性增加的变化规律。同时，不同来源的RCA对最佳沥青用量影响显著，这可能是由于不同RCA的组成、级配、表面性质存在明显差异以及采用的沥青混合料设计方法不同造成的。另外，在相同的替代率下，采用RCA粗集料可以减小最佳沥青用量，在混合料组成设计时可优先考虑采用RCA粗集料。

Perez等研究了掺配20%,40%和60%RCA的沥青混合料水稳定性，并采用添加消石灰、水泥以增强混合料抗水损坏能力，但采用石灰填料时的浸水抗压强度残留比分别为79%,51%,53%，采用水泥为填料时的残留强度比分别为59%、54%,63%，均不满足西班牙技术标准要求。Paranavithana等采用RCA粗集料替代天然集料，发现浸水后掺配RCA的沥青混合料劈裂强度降低34%，而普通沥青混合料强度只降低10%。文献均认为RCA会降低沥青混合料的水稳定性，其原因主要是粘附在RCA上的水泥胶浆的吸水率较高且其易与RCA分离。可见，水稳定性是制约RCA用于沥青混合料集料的关键因素，如何强化掺配RCA的沥青混合料抗水损坏能力成为巫待解决的研究内容。

along等认为RCA能够提升沥青混合料的抗永久变形能力。Shen等发现50%RCA粗集料+50%的天然细集料的沥青混合料抗车辙能力优于采用天然集料的沥青混合料。Pa-ranavithan。等认为掺配RCA沥青混合料的永久变形与普通沥青混合料差别不大，Perez等采用方差分析也得出了相同的结论。可见，RCA对沥青混合料抗车辙能力的影响存在争议。2.4模量RCA对沥青混合料模量的影响同样存在争议。along等测试了掺配6%、45%RCA的沥青混合料回弹模量，表明掺配RCA后沥青混合料回弹模量变大。文献认为掺配RCA将增加沥青混合料动态模量。而Pasandin等研究了0%,5%,10%,20%和30%共5种RCA掺量的沥青混合料回弹模量，基于方差分析认为RCA掺量对回弹模量的影响并不显著。采用灰色关联和方差分析，对100%天然集料，100%RCA,50%RCA细集料+50%天然集料，50%RCA粗集料+50%的天然细集料共4种沥青混合料回弹模量进行研究，也认为RCA对沥青混合料回弹模量的影响不显著。

RCA表面裹附一层多孔、疏松的水泥砂浆，是造成RCA吸水率高、强度低的主要原因，进而影响掺配RCA的沥青混合料水稳定，并增加了沥青用量。近年来，国内外开展了RCA用于沥青混合料的预处理技术研究，主要形成了高温缎烧、表面裹附等两类技术。

RCA高温缎烧后，其表面的部分碳酸钙会分解为氧化钙，使其表面更为密实，并可增强与沥青的粘附性。along等将RCA细集料先在450℃缎烧2h，然后再950℃缎烧3h进行处理并采用回弹模量和动态蠕变试验对其进行测试，发现其回弹模量和抗永久变形能力均有所提高。显然，这种RCA预处理方法需要消耗大量的能源。

Zhu等采用将RCA粗集料在液体硅酮树脂中浸泡1h，然后置于60℃的烘箱中固化24h的方法进行预处理。RCA经液体硅酮树脂处理后，绝大部分毛细空隙被封闭，表面致密，从而增强RCA的强度并降低了吸水率。研究结果表明，这种预处理方式能够提高掺RCA沥青混合料的水稳定性、低温性能和抗永久变形能力。

Lee等采用水泥砂浆裹覆的方法对RCA粗集料进行预处理。研究发现掺PC一RCA(Pre一CoatedRCA)沥青混合料的冻融劈裂残留度比(TSR)虽比天然集料沥青混合料低，但均大于70%，满足台湾规范要求。另外，其间接拉伸强度和动态模量均比天然集料沥青混合料高，且随PCRCA掺量的增加而增大。

Pasandin等采用5%的乳化沥青对RCA进行裹附，认为这种预处理方法可以改善掺RCA沥青混合料的水稳定性，且抗永久变形能力、弹性模量及抗疲劳性能均与天然集料沥青混合料相近。

综上，RCA预处理主要目的是提高其表面强度、封闭其表面空隙，但是现有的预处理方法将增加造价以及带来二次污染。因此，应重视RCA的生产加工技术，在RCA生产过程中尽可能清除其表面的水泥砂浆。

当前，我国城市固体建筑垃圾存量已经超过70x109t而且仍在不断地增加。实现建筑废弃物在道路工程中的资源化利用将极大促进社会、环境和交通行业可持续发展。建筑废弃物来源、组成、性质、加工工艺等决定了再生混凝土集料的性能，是造成不同再生混凝土集料及其沥青混合料性能存在显著差异的主要原因，因此应面向再生混凝土集料建立具体的技术要求，明确其应用于沥青混合料的前提条件。再生混凝土集料可能影响沥青混合料水稳定性基本达成共识，因此有针对性的开展水稳定性强化技术成为今后研究重点。针对再生混凝土集料强度低、吸收率高、表面水泥砂浆层易破碎剥落等特性，应重视这种集料在拌合与压实过程中级配衰变及其对混合料性能的影响，并研发简单、经济的再生混凝土集料预处理技术。