再生混凝土技术与高性能化

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再 生混凝土技术与高性能化
罗 冠祥
（ 中南林业科技大 学， 南 长沙 ４０ ０ ） 湖 １ ０４
摘 要： 使用废 弃混凝 土块代替 天然骨料配制再生混凝土技术 ， 因具有明显的环境效益 ， 经济效益和社会效益 ， 步受到人们的重视 。 正逐 介绍 了 再 生骨料混凝土技 术的概 念， 再生混凝 土的基本性质 ， 并探讨再生混凝土技 术高性 能化 的发展趋势 。 关 键 词 ： 生 骨料 ； 生 混凝 土 ； 再 再 高性 能
我国大规模的基本建｛ 时期 ， 每年都要使用大量的混凝士 材料。 可以预料， 随着大量开采砂石骨料 ， 混凝土的可持续发展将面 临严重的骨料危机． 。同时， 我国每年都将产生大量 的废弃混凝土。废弃混凝土中含有大量的砂石骨 料， 如果能将它们合理的回收利用， 生产再生混凝 土用到新的工程建设中， 实现混凝土的可持续 可以 发展。 因此， 如何合理 、 、 充分 经济的利用废弃混凝土 已经成为当前研究的—个重要 题目 果 。 再生混凝土技术是将废弃混凝土块经过破 碎、 清洗、 分级后 ， 按—定的比 合形成再生骨料 ， 侈
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再 图 １再 生混 凝 土 的 应 力一 变全 曲线 应ｅｙｌｄＡ ｇｅａ ｏ ｃｅ ， ＡＣ 的变形性能、 ｃｃ ｇｒｇｔ Ｃ ｎｒｔ Ｒ ） ｅ ｅ ｅ 耐久性能等性能低于普通混凝土， 使 大规模高强度商眭能再生混凝土在实际工程中的 这种现状难以在大规模工程应用 是指利用废弃混凝土破 １ 勒１ 工而成的再生骨料， 部 得再生混凝土结构性能较普通混凝土结构有不 同 应用。显而易见， 这成了再生混凝土在结构工程中应用 和商品化混凝土水平上实现根本性的突破。 分或全部代替天然骨 主要是粗骨料） ， 再加人水 程度的降低， 组合结构篚使钢材和混凝土两种不同 泥、 水或部分天然骨料配制而成的新混凝土， 简称 的最大阻碍。 鉴于未来混凝土的高强高性能化的发展趋势， 再生｝ ￣ （ｅｙｌ ｏｃｅｅＲ ３把瑷弃 凝土 性质的材料扬长避短 ， 自发挥其特长 ， Ｒ ｃｃｅ Ｃ ｎ ｒ ， ｅ。 ｄ ｔ 昆 各 具有一系 再生混凝土未来应该走高强高性能化路线 ， 这样才 经过破碎加工后所得粒径在 ４ ｍｍ以下的骨料称 列优 。如果将再生混凝土应用于组合结构中， ０ 可 能发挥再生混凝土自 身的优势 ， 实现其巨大的经济 弥补再生混凝土的 效益、 社会效益和环境效益。 为再生骨料。其中， 粒径在 ０ ～ ｍｍ的召料 为再生 以使结构具有组合结构的优 ， ．５ ５ 不足。因而 ， 这将为再生混凝土应用于结构工程提 ３ 沦 结 细骨料， 粒径在 ５ ４ ｍｍ的骨料为再生粗骨料月 ￣０ 。 １再生混凝土基本性能及发展趋势 供广阔的前景 ，实现对陂弃混凝土的有效的利用。 ｌ 再生混凝土技术能够从根本 Ｅ 解决废弃混 １ 融 混凝土基本 能。 ．１再生混凝土的 １ ２再生混凝土商 ｂ 利用工业陂．力工成的 凝土的处理问题， ． １ １． １ ２ 化。 座口 既能灏格壤霸 出 寸 环境的污 Ｋ 物理性能。 再生混凝土的表观密度低于比普通混凝 矿物掺合料部分取代７泥用于生产再生产混凝土 ， 染、 又能节省天然骨料资源缓 解骨料危机 ， 具有显 土。这是因为首先再生骨料的孔隙率较大 ， 随着再 可 以减轻工业废渣 ， 如粉煤灰 、 矿渣等 占用土地及 著的经济 、 社会和环境效益， 是一种可持续发展的 生骨料置换率的增加， 混凝土中的含气量增加 ； 其 环境污染的问题 ， 减少水泥用量及水泥生产过程中 绿色混 凝土。 次再生骨料的表观密度小于天然骨料 ， 随着再生骨 的能源 、 资源消耗和污染气体排放量 ， 还可以提高 ３ 国内外学者对再生混凝土的研究结果表 ２ 料用量的增加， 再生混凝土的表观密度减小。再生 再生混凝土的耐久． 。通 过 ＾ 加 碳纤维 、 钢纤维、 明， 再生混凝土与普通混凝土在物理性能 、 力学性 中的应用有利， 有 聚酯纤维等掺合料改善再生混凝土的质量租陛能。 能等方面存在差异， 通过设计合 理的再生混凝土基 充分利用工业废渣和掺合料生产商 陛能再生 本上能够达到普通混凝土的性能要求， 用于一般工 利于降低建筑物 自重， 提高构件跨度。另一方面， 再 因而， 生骨料的孔隙率较大，使再生混凝土的热导率下 混凝土，是混凝土行业可持续发展中的重要方向。 程建设中是可行的。 降。研究表明， 全部采用再生骨料的混凝土比普通 随着商眭能再生混凝土技术的发展， 再生混凝土的 ３ ３为了 很好地推广再生混凝土的应用， 应该 可研制强度较高的高 进一步着重对再生混凝土结构性能和高性能化的 昆 凝土热导率降低 ２ ％， ８ 如果加入引气剂后热导率 各项性能可得到大幅度改善， 降低 ４％日可见再生混凝土具有较好的保温和隔热 性能再生混凝土。 ４ 。 研究和后期使用过程的探讨。 ２高陛能再生混凝土简介 性能。 ． １２抗压强度。 １ 再生混凝土的强度与基体混 再生混凝土高性能化的应用， 能够弥补再 凝土的强度 、 再生骨料的性能 、 再生骨料的取代率 对于“ 陛能 土”Ｈｇ ｅ ｏｍ ｎｅＣ ｎ 生混凝土强度低 、 高 凝 （ ｉｈＰ ｒ ｒ ａｃ ｏ— ｆ 干缩大、 工作陛差、 耐久性不好等 以及再生混凝土的配合比等密切相关。一般来说 ， ｃｅ ， 写 为 ＨＰ ） ｒｔ缩 ｅ Ｃ 的定义 至 今没 有 一 个统 一 的认 主要缺 ， 使再生混凝土的应用范围更加广泛。再 高性能混凝土存在着不同的定义和解释。但可 生混凝土的高性能化， 再生骨料混凝土的立方体抗压强度、 轴心抗压强度 识， 是未来再生混凝土在工程建 具有高工作性、 高耐久ｌ 拘 掺有 设 中的重要发 展方 向之 一。 和劈裂抗拉强度均稍低于同强度等级的普通混凝 以简单 的概述为 ： 土， 但再生骨料混凝土的轴心抗压强度与立方体抗 高 效减水剂和各种混合材的低水胶比混凝土。 这二 参考文 献 压强度的比 值稍微高于 匝 混凝土。（ 见图 １１３ 项指标包涵了两个方面即混凝土的施卫 眭 ） １ ． 能和使 ［邓寿昌， １ 】 张学兵， 罗迎社． 废弃混凝土再生利用的 针对 ＋ ｏ ６ ｙ ０２ ． － ． 弹性模量。再生混凝土和普通混凝土相似 ， 弹陆模 用性能。具体到再生混凝土 ， 目前再生混凝土 现状分 析与研 究辰望 混 凝＿２ ｏ￣ ｌ ２ －４ 量都随着其混凝土强度的增长而单调增长 ， 且同强 存在强度低、 干缩大 、 陛差 、 工作 耐久性不好等主要 １ ２ 娠 平谭 国强， 王新友再 生混凝土技术ｌ混凝土， Ｊ ｝ 开发出强度高 、 收缩小、 和耐久性较好 １ ９ 工作． ９８ 度等级的再生混凝土的弹 漠量明显低于同等级 缺点 ， 的 普通混凝土， 这说明再生混凝土的脆性比普通混 的再生混凝土， 即可认为是商ｌ能再生混凝土。通 圈肖建庄． 生 再生混凝土『 Ｅ 中国建筑工业 出版社 ＾ 京： ０ ＆ 凝士低， 而韧 徼 子 ； 。另外 ， 随着再生 陬 代率的 俗来说， 高性能再生混凝土就是将商 眭 能与再生混 ２ ０ 运用常规混凝土材料科学的理论 ｆ任庆旺， 增大 ， 再生混凝土的抗压弹ｌ模量迅速减小 ， 生 而压 凝土联系在—起， ４ １ 邱茂智， 薛梅等． 再生混凝土的研究现状及 应变逐渐增大， 其变化规律几乎成直线关系。（ 见图 和技术成果， 实现再 生 牡 的高 １ 化。 商Ｉｉ 其基和 ｝能ｌ建筑技术开发２ ０３ ｌ； “ 生 Ｅ 生匕 １ 生 Ｊ １ ． ０５２ ２１． ）． １ ４收缩与徐变。由于再生骨料表面附着有大量 再生混凝土” 既是一个新的概念 ， 也是一项高新技 同吴中 高性能混凝土（Ｐ 伟． Ｈ ｑ的发展趋势与问 Ｊ 题ｌ ｌ 的水泥砂浆， 另外伴制再生混凝土砂浆时通常需要 术产物 ， 是当今世界混凝土技术的—个重要发展方 ＠．ｂ ．９ ８１ ￣ Ｌｇ， ９ （． Ｌ １ ） 研究热点 ， 加入更多的水， 这两个因素导致再生混凝土的收缩 向。再生混凝土近年来虽然一直 作者简介 ： 罗冠祥 ， 中南林业科技大学， 土木工 值较普通混凝土显著增加。 但事实上， 当前研究仍主要局限在再生骨料和再生 程与力学学院，工程结构新材料基础理论及应用， １ 再 生混凝土发 展趋势 ２ 混凝土的基本Ｊ 陛能研究以及高强度再生混凝土的 硕 士研究 生。 缺乏对应用理论和工程技术的投入， 还未有 １．再生混凝土组合结构。由于再生混凝土 尝试， ． ２ ９ １