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再生骨料混凝土与普通混凝土的性能比较#
李琴，姬永生，王鹏，申建立**
基金项目：国家自然科学基金资助项目（50078054）和江苏省交通科学研究计划项目（01Y028）
作者简介：李琴，（1986-），女，硕士研究生，主要研究方向：混凝土结构耐久性
通信联系人：姬永生，（1970-），男，副教授，主要研究方向：混凝土结构耐久性
（中国矿业大学力学与建筑工程学院，江苏 徐州 221008）
摘要：经过对大量国内外文献的研究与分析，从物理性质、力学性能和耐久性能三方面对再
生骨料混凝土和普通混凝土进行比较，总结出再生骨料混凝土的整体性能劣于普通混凝土，
并说明了差异产生的原因，最后指出再生骨料混凝土经改善后在工程应用中的可行性。
关键词：再生骨料；再生骨料混凝土；普通混凝土
中图分类号：TU528
The Property Comparison Between Recycled Aggregate
Concrete and Natural Aggregate Concrete
Li Qin, Ji Yongsheng, Wang Peng, Shen Jianli
(School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining and Technology,
JiangSu XuZhou 221008)
Abstract: Through researching and the analysing the massive domestic and foreign literature,
Recycled Aggregate Concrete (RAC) and Natural Aggregate Concrete (NAC) were compared with
physical properties, the mechanical properties and Durability. It is concluded that RAC is worse than
NAC in the three paper gives the explanations and finally points put that it is feasibility
in project application after the RAC improved.
Keywords:recycled aggregate; recycled aggregate concrete; natural aggregate concrete
0 引言
混凝土是建筑行业使用最广泛的建筑材料，据估计现在世界混凝土产量每年约为 60 亿
吨，也就是说每年每人为 1 吨（ISO,2008）。随着混凝土使用量的逐渐增加，天然骨料作为
混凝土的最大组成部分，其消耗也在不断快速的日益增加，这种形势势必会造成天然骨料资
源的逐渐短缺。此外，每年我国都有数亿吨的拆建废料产生，通常最普遍的处理这些废料的
方式就是垃圾掩埋，结果不仅耗费了大量的人力财力，还造成环境污染和资源浪费。而再生
骨料混凝土的研究为拆建废料的再利用带来了希望，目前国内外很多学者都已经对再生骨料
混凝土进行了研究。
本文在大量分析国内外关于再生骨料混凝土力学性能和耐久性能的最新研究成果的基
础上,对再生骨料混凝土与普通混凝土的主要性能进行了比较，从这些研究成果中不难发现，
较之天然骨料，再生骨料在物理性质、力学性能和耐久性能方面都存在着差异，而这些差异
导致了再生骨料混凝土的整体性能比普通混凝土差，那么要想对再生骨料混凝土作进一步研
究和应用，弄清这些差异并找出差异产生的原因就很有必要。
1 物理性质比较
再生骨料是指将废旧混凝土经过破碎、筛分并按一定的比例、级配混合而形成的骨料。
再生骨料混凝土是指将废弃混凝土块经过破碎、清洗与分级后，按一定的比例与级配混合形
成再生骨料，部分或全部代替砂石等天然骨料配制而成的新混凝土。
对于再生骨料的物理性质研究目前主要集中在堆积密度、表观密度和吸水率等方面，并
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且各个学者的研究结论比较相近。其中，许岳周等人[1]的试验结果表明再生骨料的表观密度
和堆积密度分别在 和 之间，其吸水率处于
4%～10%之间。张利娟等人[2]对再生骨料和天然骨料的堆积密度、表观密度以及吸水率进行
了比较，试验结果如表 1和表 2所示，从两个表中可以看出，与天然骨料相比，再生骨料的
堆积密度和表观密度略小，吸水率和吸水速率略大。
表 1 骨料的堆积密度和表观密度
Stack density and apparent density of aggregate
骨料类型 堆积密度/（Kg·m-3） 表观密度/（Kg·m-3）
再生粗骨料 1459 2767
天然骨料 1313 2625
表 2 骨料的吸水率
water absorption rate of aggregate
浸水时间
骨料种类 10min 30min 1h 24h
再生骨料 % % % %
天然骨料 % % % %
综合相关资料，导致再生骨料的堆积密度和表观密度比天然骨料小，吸水率和吸水速率
比天然骨料略大的原因有：(1)再生骨料表面粗糙、棱角较多、空隙多;(2)骨料表面还包裹着
相当数量的水泥砂浆;(3)混凝土块在解体、破碎过程中由于损伤积累使再生骨料内部存在大
量微裂纹。而这些原因也最终造成了再生骨料混凝土的表观密度也低于普通混凝土，并且再
生骨料掺量越大，再生骨料混凝土的表观密度越小。
2 力学性能比较
力学性能是混凝土重要评价指标之一，主要包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪
强度和疲劳强度等。国内外很多学者都对再生骨料混凝土的力学性能进行了研究，然而由于
试验条件的差异，试验结果也不尽相同。
抗压强度
近年来，国内学者王惊隆[3]通过试验系统地分析了不同再生骨料取代率对再生骨料混凝
土抗压强度的影响的关系，如图 1 所示。试验结果表明，再生骨料混凝土抗压强度随着再生
粗骨料取代率的增大而降低。当再生粗骨料取代率从 25％增大到 100％时，再生混凝土的抗
压强度较相同配合比的普通混凝土降低 15％～30％。杨德健等人[4]的试验研究表明再生骨料
混凝土的抗压强度与相同配合比的普通混凝土相比降低了 10％～30％；胡欧玲 [5]和
Malhotrah[6]的试验都得出降幅在 10%左右；翟云鹏[7]得出降幅为 15％；Ravidrarajah 和 Tam[8]
的研究表明其降幅为 8%～24%；而文献[9]指出日本 BCSJ 等得出的降幅为 14%～32%，并
发现用再生细骨料代替普通细骨料配制的再生混凝土的强度较再生粗骨料代替普通粗骨料
配制的再生混凝土的强度低。
可以看出，再生骨料混凝土强度低于普通混凝土，但是各研究者在降幅方面的研究结果
不一致，还没有一个较为精确范围，一般认为是再生骨料的试验条件不同而造成的这种差异。
对相关资料进行分析，发现再生骨料混凝土抗压强度比相同水灰比的普通混凝土低，其主要
原因是：(1)再生骨料本身压碎指标值大、强度低、刚度小;(2)再生骨料与新旧砂浆之间存在
的较为薄弱的粘结区域等。
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20
25
30
35
40
45
0 20 40 60 80 100
再生粗骨料取代率%
再
生
混
凝
土
抗
压
强
度
/M
Pa
7d
28d
90d
图 1水灰比为 的再生骨料混凝土抗压强度与再生粗骨料取代率的关系
Fig. Relationship between the compressive strength of recycled aggregate concrete and the
substitution rate of thick recycled aggregate with the water ratio .
其他力学性能
混凝土抗拉性能是用劈裂抗拉强度和抗折强度来表征的。相关试验表明再生骨料混凝土
的抗拉强度和抗折强度普通混凝土的偏低[3][10],也有的试验结果显示两种混凝土的抗拉和抗
折强度相当[11]。覃银辉等人[12]在试验中通过测量尺寸为 150mm×150mm×150mm 的立方体
试件的抗压强度和尺寸为 100mm×100mm×550mm 的棱柱体试件的抗拉强度、抗拉弹性模
量及极限拉伸值,来比较相同配合比情况下再生骨料混凝土和普通混凝土的基本力学性能，
试验结果如表 3 所示。从表 3 的结果可以看出,相同配合比的再生混凝土与普通混凝土相比,
抗压强度降低了 9%,抗拉强度也降低了 7%，但弹性模量降低幅度却明显大于强度,说明再生
混凝土的脆性相对于普通混凝土有所降低,但韧性增加。通常认为再生混凝土的抗拉强度受
抗压强度的影响有限。
表 3 再生混凝土的基本力学性能
The basic mechanical properties of recycled aggregate concrete
混凝土类
型 配合比
抗压强度
/MPa
抗压弹模
/(104MPa)
抗拉强度
/MPa
抗拉弹模
/(104MPa)
极限拉伸值
/um
NAC W:C:S:G=160:267:690:1283 86
RAC W:C:S:G=160:267:690:1283 119
此外，相关试验表明再生骨料混凝土的抗弯强度、抗剪强度、疲劳强度及弹性模量也都
随着再生骨料取代量的增加而降低，且都受抗压强度的影响[13-14]。通过对相关资料分析发现，
再生骨料混凝土强度比普通混凝土低的主要原因有：(1)再生骨料本身强度低、刚度小；(2)
再生骨料的表面粗糙、孔隙率高；(3)大量弹性模量相对较低的砂浆附着于再生骨料上；(4)
再生骨料中含有多种杂质,其会对再生混凝土的质量产生一定的影响；(5)再生骨料内部存有
大量微裂缝[15-16]。
然而，目前已经有很学研究者在研究提高再生混凝土强度的方法和措施并且取得了一定
的效果，有研究表明，通过选用高级别的废弃骨料、对再生骨料进行强化、掺加外加剂和设
计合理的配合比等方法可以有效改善再生混凝土的强度[10,12,17,18]。
3 耐久性能比较
耐久性是材料抵抗自身和自然环境双重因素长期破坏作用的能力，即保证其经久耐用的
能力。耐久性越好，材料的使用寿命越长。目前，再生混凝土耐久性的研究主要包括抗渗性、
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抗冻性、抗碳化和抗侵蚀性等方面。
抗渗性
混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗压力水渗透的能力，是混凝土耐久性的一项重要指标。
Rasheeduzzafar 和 Khan[19]比较了相同水灰比情况下的再生骨料混凝土与普通混凝土的渗透
性,试验结果表明,当再生骨料混凝土水灰比为 ～ 时，再生骨料混凝土的渗透性为普通
混凝土的 2～5 倍，再生混凝土的渗透性随水灰比的增大而增加；当水灰比较小时,再生混凝
土的渗透性则约为普通混凝土的 3 倍；当水灰比较高时,再生混凝土的渗透性与普通混凝土
差别不大。Mandal 等人[20]的试验研究了相同配合比的再生混凝土与普通混凝土的渗透深度
和吸水率,试验结果发现普通混凝土的渗透深度和吸水率分别为18mm和%,而再生混凝土
的相应指标为 25mm 和 %,分别较普通混凝土增加了 38%和 44%。Otsuki 等人[21]的试验也
发现再生混凝土的抗氯离子渗透性差，且再生骨料混凝土的抗渗性受水灰比的影响很大。
总的来说，抗渗性主要取决于混凝土的水泥石的密实度和界面结构，水灰比是主要的影
响因素，水灰比越大，水泥石中毛细水越多，蒸发后形成的孔隙越多，抗渗性越差。由于再
生骨料吸水率高、孔隙率大等原因，造成再生骨料混凝土的抗渗性比普通混凝土差。
抗冻融性
混凝土的抗冻性,是指混凝土在水饱和状态下能经受多次冻融作用而不破坏、同时也不
严重降低强度的性能。
国外学者 Coquill[22]的试验表明再生骨料混凝土的抗冻性与普通混凝土基本相当,即使水
灰比不同，再生骨料混凝土的抗冻融性也不低于普通混凝土。并且 Salomon[23]和朱映波[24]
都认为再生粗骨料取代率对再生骨料混凝土的抗冻性基本没有影响。在有关对再生骨料混凝
土掺加防冻剂的试验研究中，我国学者覃银辉等人[25]的试验结果表明，在未掺防冻剂之前,
再生混凝土根本就不适合受冻,而普通混凝土只要经过一定的养护之后再受冻就可以使其不
遭受冻害,也即普通混凝土比再生骨料混凝土的抗冻性能要好;一旦掺加防冻剂后,再生混凝
土的抗冻性能即可得到很大改善,可以使其在负温下长时间受冻不遭受冻害。薛刚[26]的试验
结论是再生骨料混凝土的抗冻性比普通混凝土差。
可以看出，目前关于再生骨料混凝土抗冻融性研究的结论不太一致，然而，由于再生骨
料吸水率大、孔隙率高等原因一般认为再生骨料混凝土的抗冻融性比普通混凝土稍差。
抗硫酸盐侵蚀性
早期,Nishibayashi 和 Yamura[27] 在这方面进行了一些初步探索,试验采用 100mm×
100mm×400mm 的棱柱体试块,硫酸盐溶液为浓度为 20%的 Na2SO4 和 MgSO4,共进行了 60
次循环。试验结果表明再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀性较相同配合比的普通混凝土略差。近年
来,Salem 等人[28]又进行了这方面的研究,试验采用试块为 100mm×100mm×500mm 的棱柱
体。所用溶液一种是 Na2SO4和 MgSO4溶液,其浓度为 %;另一种是 pH=2 的 H2SO4溶液。
目前，关于再生混凝土抗硫酸盐侵蚀性的研究不多，但是相关试验结果都表明,再生骨
再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀性略低于同水灰比的普通混凝土。
抗碳化
再生混凝土的碳化是指空气中的 CO2 气体与混凝土中液相的 Ca(OH)2 作用，生成
CaCO3 和 H2O 的中性化过程。碳化会导致混凝土内部钢筋锈蚀、保护层开裂、降低钢筋与
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混凝土之间的粘结力。
孙亚丽等人[29]用 50%的再生骨料取代率制备再生骨料混凝土，研究不同养护条件下同
强度等级再生骨料混凝土的抗碳化能力，试验结果表明，再生骨料混凝土与普通混凝土的抗
碳化能力相近。Dhir 等人[30]研究了强度等级分别为 C30 和 C35 而再生骨料取代率不同的混
凝土的抗碳化能力，试验结果表明，再生骨料取代率低于 50%时再生混凝土的碳化速度与
普通混凝土也相差不大。两者强度等级不同而结论一致，一般认为是再生骨料的差异和试验
条件不同造成的。Stoekholm[31]比较了相同配合比情况下的再生骨料混凝土和普通混凝土的
碳化速度，试验结果表明，再生混凝土的碳化速度较普通混凝土高 65%。
总的来说，再生骨料混凝土的碳化速度高于同水灰比的普通混凝土；对于同强度等级的
再生骨料混凝土和普通混凝土，两者抗碳化能力比较接近。
耐磨性
混凝土的耐磨性取决于面层混凝土的强度和硬度。Zaharieva 和 Buyle[32]研究了水灰比相同
而再生骨料取代率不同的混凝土的耐磨性，试验结果发现，再生骨料取代率低于 50%时，
再生混凝土的磨损深度与普通混凝土差别不大，再生骨料取代率超过 50%时，再生混凝土
的磨损深度随着再生骨料取代率的增加而增加，当再生骨料取代率为 100%时，再生混凝土
的磨损深度较普通混凝土增加 34%。这说明再生骨料混凝土的耐磨性受再生骨料取代率影
响很大。魏应乐[33]通过磨损量来研究再生混凝土的耐磨性，试验结果如表 6 所示。从表 6
可以看出对于同强度等级的混凝土，再生骨料混凝土的磨损量比普通混凝土高出
%~%，但是随着混凝土强度等级的提高，二者磨损量相差不大。
表 4 再生混凝土与普通混凝土磨损量比较
The wearing capacity comparison between RAC and NAC
强度等级 RAC/(Kg/m3) NAC/(Kg/m3) 变化率/%
C25
C30
C35
通常在相同配合比情况下，再生骨料混凝土的耐磨性比普通混凝土差[34][35],在其主要原
因是由于再生骨料含有大量的水泥砂浆和硬化砂浆颗粒，而砂浆的耐磨性较差，从而导致再
生骨料混凝土的耐磨性较差。
从以上研究可以看出,主要是由于再生骨料本身吸水率高、孔隙率大且抗渗性差等原因，
导致再生混凝土的耐久性比普通混凝土差。但是,目前关于改善再生混凝土耐久性能的研究
也有很多并且取得了一定的效果。相关研究表明,通过减小水灰比或掺加粉煤灰可以改善再
生混凝土的抗渗性;通过减小再生骨料的最大粒径、二次搅拌、降低水灰比或采用半饱和面
干的再生骨料可提高再生混凝土的抗冻融性;掺加粉煤灰还能提高再生混凝土的抗硫酸盐侵
蚀性；而再生混凝土的抗碳化和耐磨性可以通过减小水灰比得以提高[24,33,36,37]。
4 总结和建议
本文经过对最新国内外大量文献的调查，对再生骨料混凝土与普通混凝土的各种性能进
行归纳分析和比较，得出了如下结论和建议：
(1)在物理性质上，由于再生骨料表面含有大量水泥砂浆、棱角多、空隙多且骨料内部
存在大量微裂纹，导致再生骨料的堆积密度和表观密度比天然粗骨料小；吸水率和吸水速率
比天然粗骨料略大。
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(2)在力学性能上，主要由于再生骨料本身压碎指标值大、强度低、刚度小，再生骨料
与新旧砂浆之间存在的较为薄弱的粘结区域等原因，导致再生骨料混凝土的强度比相同配合
比的普通混凝土低。
(3)在耐久性能上，主要由于再生骨料孔隙率大、吸水率高、抗渗性差等原因导致再生
骨料混凝土的耐久性能比普通混凝土差。
(4)在改善再生骨料混凝土的措施上，一般通过选用高级别的废弃骨料、对再生骨料进
行强化、掺加外加剂和设计合理的配合比等方法来提高再生混凝土的强度；通过降低水灰比、
掺加粉煤灰、矿渣等矿物掺合料、合理选择再生骨料的粒径和提高再生粗骨料的质量等方法
提高再生混凝土的耐久性。
(5)再生骨料和再生骨料混凝土的出现给废弃建筑材料的处理问题带来了解决的希望，
不仅给社会带来了巨大的经济效益，还符合人类的可持续发展，因而具有广阔的应用前景。
虽然再生混凝土的性能存在一些不足，但大量研究表明通过改善措施可以有效改善再生骨料
混凝土的强度和耐久性。随着相关研究的越来越深入，改善再生骨料混凝土的措施也将会越
来越完善，那么今后再生骨料混凝土在工程应用中将变得更为切实可行。
[参考文献] (References)
[1] 许岳周，石建光.再生骨料及再生骨料混凝土的性能分析与评价[J].混凝土，2006(7):41-46.
[2] 张利娟，徐亦冬.再生混凝土的抗压强度与弹性模量研究[J].低温建筑技术，2008(1):6-8.
[3] 王惊隆.不同配合比对再生骨料混凝土抗压强度的影响分析研究[J].四川建筑，2010(8):194-195.
[4] 杨德健，高永孚.再生骨料混凝土基本力学性能研究[J].天津建设科技，2010(4):6-9.
[5] 胡欧玲.再生骨料混凝土性能分析[J].河南科技，2010:15.
[5] , . Properties of concrete made with crushed concrete as coarse aggregate[J].Magazine
of Concrete ,37(130):29-38.
[7] 翟云鹏.浅谈废弃混凝土再生利用技术及环境效益[J].中国科技信息，2010(14):23-24.
[8] Malhotrah of recycled concrete as a new aggregate[J].Canada Center for Mineral and Energy
Technology,Ottawa,Canada,1976,51(12):76-18.
[9] 王欣英.再生混凝土技术研究的现状与分析[J].辽宁建材，2007(5):32-33.
[10] 冷艳玲,李琦，周俊峰.再生混凝土基本性能及其改善措施研究综述[J].公路交通科技，
2010,23(10):165-169.
[11] 魏鹏,游劲秋,陈佳琨.再生骨料混凝土的研究现状与应用前景[J].浙江建筑, 2008,67(11)：53-55.
[12] 覃银辉，刘付华，张学兵.再生混凝土基本性能的改善方法[J].中南林业科技大学学
报,2010,30(4):122-126.
[13] 周静海，郭凯，孟宪宏，吴金国.高掺入量再生骨料混凝土梁正截面受弯性能实验[J].沈阳建筑大学学
报，2010,23(5):859-864.
[14] 刑振贤，周曰农.再生骨料混凝土性能研究与开发思路[J]. 建筑技术开发，1998,25(5):28-31.
[15] 徐蔚.再生骨料混凝土的单轴受压性能[J].混凝土，2006,33(10):21-23.
[16] 吴谨，丁东方，张闻.再生骨料混凝土梁抗剪性能试验研究[J].河海大学学报，2010,19(1):83-86.
[17] 李坤，张英华.再生骨料混凝土力学性能之间关系的试验研究[J].山西建筑， 2008,21(9):37-39.
[18] 杜婷，李惠强.强化再生骨料混凝土的力学性能研究[J].混凝土与水泥制品，2003(2):19-20.
[19] Rasheeduzzafar and Khan. Recycled concrete asource of new aggregate [J]. Cement, Concrete, and
Aggregates (ASTM),1984,69(1):17-27.
[20] Mandal S., Chakraborty S and Gupta A. Some studies on durability of recycled aggregate concrete [J].The
Indian Concrete Journal, 2002(6):385-388
[21] Otsuki N., Miyazato S., and Yodsudjai W. Influence of recycled aggregate on interfacial transition zone,
strength, chloride peneration and carbonation [J]. Journal of Materials in Civil Engineering, 2003,15(5):443-451.
[22] Coquill. Recycle aggregate material aux de demolition confection Beton [J].CEBTP-Serviced 'Etude Material
aux Unite: Technologies Beton,1982(13):156-159.
[23] Salomon M. Levy, Paulo Helene. Durability of recycled aggregates concrete a safe way to sustainable
development[J].Cement and Concrete Research,2004,(34):1975-1980.
[24] 朱映波.再生混凝土的耐久性及其改善措施[J].混凝土,2004,(7):31-33.
[25] 覃银辉，邓寿昌，张学兵.再生混凝土与普通混凝土抗冻性能的比较[J].混凝土，2007,23(7):34-36.
[26] 薛刚. 再生骨料混凝土的应用现状和发展方向[J].福建建筑, 2008,43(4):87-91.
[27] Nishibayashi S.,and Yamura K. Mechanical properties and durability of concrete from recycled coarse
- 7 -
中国科技论文在线
aggregate prepared by crushing concrete[J]. Proceedings of the Second International RILEM Symposium on
Demolition and Reuse of Concrete and Masonry, 1988,652-659.
[28] Salem RM.，Burdette EG.，Jackson，NM. Resistance to freezing and thawing of recycled aggregate concrete[J].
ACI Materials Journal, 2003, 100(3):216–221.
[29] 孙亚丽，田芳，叶青.养护条件对再生骨料混凝土抵抗碳化钢筋锈蚀能力的影响[J].水泥与混凝
土,2009,67(5):40-44.
[30] Dhir ., Limbachiya . Suitability of recycled aggregate for use in BS 5328 designated
mixes[J].Proceedings of the Institution of Civil Engineers,1999,134(3):257-274.
[31] Stoekholm. Recycled cement and recycled concrete in Japan[A].Proceedings of the International Conference
on Demolition and Reuse of Concrete and Masonry,1988：520-536.
[32] Zaharieva R，Buyle BF，Wirguin E. Frost resistance of recycled aggregate concrete [J]. Cement and Concrete
Research ,2004,34(10):1927–1932.
[33] 魏应乐.再生混凝土的耐久性及控制措施研究[J].混凝土，2010,11(1):81-85.
[34] 李元鑫，韩旭.再生骨料混凝土与普通混凝土的比较[J].四川建筑，2009,(29):305-306.
[35] 郁世君.再生骨料混凝土耐久性的深入研究[J].河南建材,2010(3)：58-59.
[36] Buck . Recycled concrete as a source of aggregate[J].ACI Journal,1977:212-219.
[37] Hansen. Recycle aggregate sand recycled aggregate concrete second state-of-the-art report developments
1945-1985[J].Material and Structure，1986,19(5):201-246.
