再生骨料混凝土的工程应用现状和基本性能分析.doc

再生骨料混凝土的工程应用现状和基本性能分析【摘要】本文分析国内外再生混凝土在工程中 的应用现状，通过对再生混凝土研宄的进展和成果进 行分析，总结了再生骨料混凝土基本力学性能、耐久 性、工作性的特点，并提出了改善这些性能的方法关键词】再生骨料混凝土；力学性能；耐久性； 和易性【Abstract】This thesis summarizes the the freatures of the Recycled aggregate concrete： with basic mechanical properties， durability, workability, and proposes the methods for improving these characteristics. By analyzing the application status of national and international Recycled concrete, together with the progress and result of its research.[Key words] Recycled aggregate concrete； Mechanical properties； Durability； Workability0引言建筑业是我国国民经济的支柱产业，它可以带动 建材、化工、抬金、机械、运输等行业的发展，近年 来得到突飞猛进的发展，建筑更新速度越来越快，但 是随之产生的建筑废弃物也越来越多，因此，开展以 建筑废料生产再生骨料制备再生混凝土的新技术，具 有巨大的社会效益，环境效益和经济效益，其发展前 景非常可观。

再生骨料混凝土是指利用废弃混凝土破 碎加工而成的再生骨料，部分或全部的取代天然骨料 制备而成的新混凝土，近年来国内外再生混凝土技术 的研究与开发得到很大的发展1再生混凝土的工程应用现状欧美及日本等国家和地区对再生混凝土的研宄应 用起步比较早，20世纪50年代一些国家就对再生混 凝土的处理及应用进行研究，并取得了显著的成效， 有些国家甚至还采用立法的形式来保证此项目应用研 宄的发展［1-2］欧美国家中德国、英国、苏联、荷兰、丹麦、美 国等国家对再生混凝土的研究比较早并制定了关于再 生混凝土的一些标准荷兰由于自然资源相对匮乏的 原因，对建筑废弃物的再生利用十分重视，是最早开 展再生骨料混凝土研究和应用的国家之一，自1997 年起，规定禁止对建筑废弃物进行掩埋处理，建筑废 弃物的再利用率几乎达到了 100%同时荷兰制定了本 国的再生骨料国家标准，其中规定再生骨料取代天然 骨料率按质量计为20%德国目前生产的再生混凝土 主要用于公路路面，该国的钢筋混凝土委员会于1998 年8月提出了“在混凝土中采用再生集料的应用指南”， 要求采用再生集料配制的混凝土必须完全符合普通混 凝土的国家标准德国的再生骨料技术标准，将再生 粗骨料分为4个等级，并对再生骨料的最小密度、矿 物成分、沥青含量、最大吸水率等做了详细规定。

英 国将再生粗骨料分为3个等级，并指出再生粗骨料中 掺加天然骨料会改善再生骨料的性能丹麦是建筑废 弃物有效利用技术比较成熟的国家，1989年10月，丹麦混凝土协会制定了再生骨料技术标准，将再生粗 骨料分为2个等级，并对再生骨料的饱和面干表观密 度、轻骨料含量、杂质含量以及粒度分布等做了详细 规定亚洲国家中日本和韩国对再生混凝土的研宄应用 比较早日本十分重视废旧混凝土的再生资源化和有 效利用，对再生混凝土的研宄始于20世纪70年代， 并于2005年制定了《混凝土用再生骨料H》（高品质） 的国家标准GISA5021）、于2006年制定了《使用再 生骨料L的混凝土》（低品质）的国家标准GIS A5023）、于2007年制定了《使用再生骨料M的混凝土》（中品 质）的国家标准（JISA5022）,为再生骨料的推广应用 提供了必要的技术支持和技术保障我国再生混凝土应用研宄起步较晚，国内再生骨 料的应用还处于试验、谨慎使用阶段，技术应用上缺 乏较完善的再生混凝土技术规程目前，国内数十家 大学和研宄机构都开展了再生混凝土的研究工作并已 逐渐深入同济大学等高校开展了将混凝土废弃物用 于道路工程基层、面层、土基及防护工程的研宄，并 在河南、湖北等地的旧路改造中进行了现场试验研究， 在同济大学校内用水泥混凝土废弃物加工料建设了一 条道路，昆明理工大学在新校区的建设中利用废弃混 凝土铺设道路［3］。

2再生混凝土的性能2.1再生混凝土的基本力学性能由于制备再生骨料的原始混凝土在使用过程中在 荷载、温度、环境等得作用下，其内部结构发生变化， 同时再生骨料在加工过程中收到碾压，使得再生骨料 的内部结构较天然骨料更加复杂，因此，普通混凝土 和再生骨料混凝土的物理力学性能有很大的差别国 内外对再生混凝土基本力学性能的做了较多研宄，但 是由于不同的研宄者用于制备再生骨料的旧混凝土强 度等级、使用环境、碳化程度不一致，而且再生骨料 的加工工艺也存在着差别，导致得出来的结论大部分 有一定的差别2.1.1抗压性能肖建庄［4］、Buck［5］等均发现再生混凝土的抗压强 度随龄期的发展规律与普通混凝土类似其中肖建庄［4］还指出再生混凝土在早期抗压强度增长较多，其原 因可能是再生骨料在拌合过程中吸收的一部分拌合水 会随着水泥水化的进行释放出来，保证再生混凝土在 较长时间内保持一定的湿度再生混凝土抗压强度低 于同配合比的普通混凝土，同时再生骨料的取代率对 再生混凝土的抗压强度影响也很大，再生混凝土的抗 压强度随再生骨料的取代率的增加而降低，马彦飞等 ［6］的试验发现当再生骨料的取代率从25%增加到100% 时，再生混凝土的28d抗压强度较同配合比的普通混 凝土降低15%〜30%。

适量掺量的粉煤灰可提高再生 混凝土的抗压强度，王武祥等［7］研究表明粉煤灰在一 定范围内可以提高再生混凝土的抗压强度，不同组成 不同配合比再生混凝土存在各自适宜的粉煤灰掺量 水灰比对再生混凝土的强度影响很明显，随着水灰比 的增加，再生混凝土的抗压强度降低 2.1.2抗拉性能再生混凝土的抗拉强度较同配合比的普通混凝土低，而且随取代率的增加而减少Ravindrarajah等［8］发现再生混凝土的抗拉强度较同配合比的普通混凝土低10%周辉等［9］发现再生混凝土的劈裂抗拉强度随 再生粗骨料取代率的增长而降低，且混凝土结构设计 中规程中的劈裂抗拉强度关系式不适合再生混凝土2.1.3抗折性能同配合比的再生混凝土的抗折强度低于普通混凝 土的抗折强度肖建庄等［10］从再生骨料取代率分别 为0、30%、50%、70%、100%时的再生混凝土棱柱体 试块的抗折试验中得出与普通混凝土相比，再生混凝 土的抗折强度低很多Mandal等［11］的试验结果表明， 再生混凝土各龄期的抗折强度均低于普通混凝土，平 均低12%2.2再生混凝土的耐久性2.2.1抗冻性再生集料很容易吸水饱和，10分钟可达饱和程度 的85%以上，30分钟可达饱和程度的95%左右，因而 再生粗集料容易先于新水泥基体发生冻融破坏，成为 再生混凝土抗冻性能的薄弱环节导致再生混凝土的抗 冻性能明显低于普通混凝土。

再生混凝土受冻前的养 护条件和养护龄期对抗冻性影响很大，再生混凝土在 受冻前需要养护较长时间才能使后期强度不受影响， 覃银辉等［12］对再生混凝土的抗冻性能研究表明预养 龄期对再生混凝土的受冻有利，即预养护龄期越长， 后期强度越高掺加引气剂改善再生混凝土的性能有 明显的效果降低水灰比，掺加掺合料以细化混凝土 内部的孔结构，减少再生粗集料最大粒径及再生集料 的强化，均能提高再生混凝土的抗冻性能2.2.2抗渗性再生集料在破碎过程中产生的裂缝及其表面老水 泥砂浆的孔隙大大增加了再生混凝土的孔隙率，从而 增大其渗透能力，所以再生混凝土的抗渗性能低于同 配比的普通混凝土，而且再生混凝土的抗渗性能随着 再生集料的取代率的增大而降低混凝土的抗渗透性 能与其孔隙率或密实度直接相关，因而提高混凝土密 实度的方法均可以起到改善其抗渗性的效果张李黎 等［13］通过试验研究发现再生混凝土的抗渗性能随着 水灰比的增大而降低，随强度的增大而增大掺加适 量的矿物掺合料及外加剂（减水剂、引气剂等）对再 生集料进行改性处理均可以提高再生混凝土的抗渗性 能2.2.3抗碳化性再生混凝土的抗碳化性能跟抗渗性有相关性，特 别是抗气渗性，随着再生骨料的取代率的增加，再生 混凝土的抗渗性能降低，再生混凝土的碳化深度增大， 主要原因是再生骨料的表面较为粗糙，孔隙较多，密度较天然骨料低，随着再生骨料取代率的增加，再生 混凝土的密实度降低，抗气渗性下降，C02扩散速度 加快，碳化深度也就越大。

同理，再生混凝土的抗碳 化性随水灰比增大而增加孙浩［14］研究发现掺加矿 渣粉，钢渣粉可以减少碳化深度，但掺量不宜过大（矿 渣粉掺量不大于30%,钢渣粉的掺量不大于10%）2.3再生混凝土的工作性能 混凝土的工作性能用和易性来表征，和易性直接影响到混凝土搅拌、运输、浇注、捣实等施工作业， 关系到能否获得质量均匀和密实的混凝土和易性为 一综合技术性能，包含流动性、黏聚性、保水性三方 面的含义再生骨料比天然骨料吸水率大、孔隙多、 表面较为粗糙，而且再生骨料含有大量的旧的水泥砂 浆导致再生混凝土中砂浆含量多，从而导致再生混凝 土的流动性较同配合比的普通混凝土差，保水性和黏 聚性比同配合比的普通混凝土好马静［15］通过对不 同取代率再生骨料混凝土的和易性的研宄中发现随着 再生骨料取代率增大，新拌混凝土的流动性变得越来 越差，而此时的混凝土的黏聚性变得越来越好；适量 的减水剂可以增强混凝土的流动性3再生混凝土的发展趋势混凝土的生产消耗大量的资源和能源，未经处理的废弃混凝土还会对环境造成污染、影响市容随着 资源、能源、环境问题的日益严峻，对废弃混凝土进 行有效、合理的利用是环境保护和可持续发展的迫切 需要，这样会加速人们对再生混凝土的研究开发利用。

随着对再生混凝土性能的进一步试验研究，其各项性 能必将得到大幅改善，并大量应用于工程中，再生粗 骨料也将应用于商品混凝土，提高废弃混凝土循环再 利用的效率充分利用工业废料和外加剂开发高强、 高性能再生混凝土，是再生混凝土的发展趋势参考文献】[1] Nixon P J，Recycled concrete as an aggregate forconcrete-A review [J]. Materials and Strucctures, 1978, 11 (6)： 371-378.[2] 杜婷，李惠强，吴贤国.再生混凝土技术的研究现状和存在问题[•!].建筑技术，34 (2)： 133-134.[3] 孙岩，孙可伟，郭远臣.再生混凝土的利用现状 及性能研宄P].混凝土，2010，245 (3)： 105-107.[4] 肖建庄，李佳彬、孙振平.再生混凝土抗压强度 研宄[■!].同济大学学报，2004, 32 (12)： 1558-1561.[5] Buck A D. Recycled concrete as a source of aggregate^]. Journal of ACI， 1977： 212-219.[6] 马彦飞，徐晓勇.再生混凝土抗压性能的试验研 宄[J].江苏建材，2010 (1)： 21-24.[7] 王武祥，程清波.粉煤灰掺量对再生混凝土性能 影响的研宄[■!].混凝土与水泥制品，2010 (1)： 4-8.[8] Ravindrarajah R，Tam CT. Recycled concrete as fine and coarse aggregates。