再生骨料作为建筑垃圾的主要产物，其使用性能与经济评价已得到广泛的研究。再生骨料与天然骨料的主要差异在于骨料成分、颗粒状态、级配和性能指标的不同，这些差异使得用再生骨料制备混凝土时的配合比设计、施工性能以及再生混凝土的强度、变形、耐久性等多方面不同于天然骨料混凝土。

由于建筑垃圾再生利用生产中的一些关键技术问题尚未完全解决，建筑垃圾再生骨料在道路基层中的应用研究还处于起步阶段，至今尚无专门的设计、施工等方面的技术规范中国沥青网sinoasphalt.com。该文在明确建筑垃圾再生骨料物理力学性能的基础上，通过室内试验测试不同再生骨料掺量下水稳基层试件的力学性能与干缩性能，为建筑垃圾再生骨料在道路基层中的实际应用奠定基础。

原材料与试验方法

原材料及加工工艺

建筑垃圾再生粗骨料：将从拆迁工地运回的强度等级不明的废弃混凝土构件进行人工分拣，去除钢筋、玻璃、砖块等其他杂质后采用颚式破碎机进行碾压破碎，取代表性样品测试再生骨料的物理性能指标。

天然粗骨料：公称粒径5~20mm，级配良好的石灰岩碎石。

细骨料：细度模数3.04、级配良好的洁净中砂。

水泥：长沙某水泥厂生产的P.O.42.5级水泥。

外加剂：萘系高效减水剂。

配合比与试验方案

为测定不同再生骨料掺量和水泥剂量下水泥稳定碎石基层的力学性能和干缩性能，将再生粗骨料:天然粗骨料的质量比分别取100:0、80:20、50:50、20:80和0:100，水泥掺量分别为4%、5%和6%。

通过重型击实法测定各材料的最佳含水量和最大干密度后，按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中规定的方法制作试件并测试其无侧限抗压强度、劈裂强度和干缩应变等。其中干缩试验采用中梁试件，水泥掺量统一取为5%。

试验结果与分析

物理力学性能测试结果与分析

(1)建筑垃圾再生骨料的密度略低于天然骨料，其压碎值、吸水率和含泥量均远远高于天然骨料，这主要是由于再生骨料表面粘附了大量砂浆所致，但其性能指标仍满足《公路路面基层施工技术规范》中水稳基层的材料要求。

(2)再生骨料水稳基层材料的最佳含水量远远大于天然骨料材料。以4%的水泥掺量为例，1-1试样的最佳含水量约为5-1试样的3倍，表明再生骨料的高吸水率直接导致其拌制水稳基层试件的高需水量，且最佳含水量的增幅随水泥掺量的增加逐渐增大，随再生骨料掺量的减少逐渐减小。

(3)各材料最大干密度的变化趋势与最佳含水量相似。

(4)无论再生骨料在水稳基层材料中的掺量如何，各试样7d无侧限抗压强度值均随水泥剂量的增加逐渐增大。各水泥掺量下的纯天然粗骨料水稳基层抗压强度值均为纯再生粗骨料水稳基层的2倍以上，表明再生骨料的加入直接导致水稳基层材料强度的降低。但从数值上来看，当再生粗骨料质量占全部粗骨料质量的50%及以下时，各水泥掺量下的水稳基层强度均满足规范中二级和二级以下公路基层强度要求，由此可初步确定，当采用再生粗骨料水稳基层铺筑二级和二级以下公路基层时，其掺量不宜超过50%。从经济合理的角度考虑，可将水泥剂量控制在5%以下。

(5)各材料的劈裂强度均随水泥掺量的增加而逐渐增大，且再生骨料的加入导致水稳基层劈裂强度迅速下降。作为路面结构设计中的重要参数，文献中建议当水稳基层厚度为30cm以上时，二级和二级以下公路劈裂强度标准值为0.40~0.42MPa。按照这一标准，当再生粗骨料质量占全部粗骨料质量的50%及以下时，各水泥掺量下的水稳基层劈裂强度均满足要求，因而建议再生粗骨料在水稳基层中的掺量不宜超过50%。

干缩性能测试结果与分析

可知：掺建筑垃圾再生骨料的水稳基层材料失水率随时间的增加而逐渐增大，且均在凝结初期失去大量水分，各材料28d以后的失水速率明显减缓。与天然骨料水稳基层相比，掺加再生骨料的水稳基层材料失水率明显增大，纯再生粗骨料水稳基层的最终失水率约为纯天然粗骨料的2倍，表明再生骨料较大的吸水率和拌制混合料时较大的含水量最终将导致水稳基层材料成型后产生较大的失水率。

可知：再生骨料在水稳基层中的掺入比例对其干缩应变产生较大影响，且其影响程度较失水率更为显著。掺加再生骨料的水稳基层在前7d内即已产生60%~66%的干缩量，各再生骨料水稳基层28d的干缩量可达到总干缩量的76%~85%，表明再生骨料的加入导致水稳基层在强度形成初期水分快速蒸发，进而加快材料颗粒间的吸附作用、胶凝体间层间水的作用、毛细管作用和碳化收缩作用，引起半刚性基层体积收缩明显。当再生粗骨料的掺量由50%增至100%时，水稳基层总干缩量增加了16.4%，增幅显著，因而应控制水稳基层中再生粗骨料数量，以不超过50%为宜。

结论

(1)综合无侧限抗压强度、劈裂强度和干缩性能试验结果，当采用再生粗骨料水稳基层铺筑二级和二级以下公路基层时，其掺量不宜超过粗骨料总量的50%。从经济合理的角度考虑，可将水泥剂量控制在5%以下。

(2)因再生骨料水稳基层材料具有较高的失水率和干缩量，在今后的实际应用中必须严格控制成型初期的保湿养生条件，以防过早产生大量干缩裂缝。