再生混凝土的性能与前景研究.doc

再生混凝土的性能与前景研究于纪栋摘要：随着低碳经济时代的到来，建筑材料的可重新再利用越来越引起业界的关注，本文通过再生混凝土与普通混凝土在骨料吸水性、抗压强度、弹性模量、碳化深度、抗冻性、干燥收缩性这六个性能的比较分析，得出了再生混凝土的经济性和性能上的可靠性以及再生混凝土的发展前景。关键词：再生混凝土 普通混凝土 性能 前景 1前言随着建筑业的发展原混凝土建筑物也在不断老化，废弃混凝土量在逐年增长，同时不断开采天然砂石，导致天然骨材资源日益趋于枯竭，因此将废弃的混凝土利用起来，研究再生混凝土1具有重要意义。2再生混凝土的概念及经济性2.1再生混凝土的概念再生混凝土是指把废弃的混凝土清洗、破碎、分级后按一定比例配比得到 “再生骨料”，用其部分或全部骨料配制成混凝土。2.2再生混凝土的经济评价再生混凝土具有良好的经济效益。1992年北京城建集团一公司从9万m2的多层和高层建筑中，先后共回收利用建筑废渣840多吨，将其应用于混凝土垫层、细石混凝土楼地面、内墙、顶棚抹灰以及砌筑砂浆，应用面积约达3万m2，节约资金近3.5万元。和宁(合肥-南京)高速公路建于1991年，全程长达133.5km，随着使用年限增加，交通量逐年增长，路面出现多种病害，需要维修的工程量每年约达910万m2，产生约达34万m2废旧混凝土。维修养护路面的混凝土， 80%利用再生骨料代替天然骨料，每年可节约运输费达117130万元。同时，可节省废料占地费约为67万75万元。废弃物就地处理使用，不仅使废弃物得到充分利用，而且很大程度上减小了运输负担，具有很好的经济性。 3再生混凝土与普通混凝土的比较3.1再生混凝土与普通混凝土骨料吸水性的比较再生混凝土与普通混凝土骨料吸水性2的比较结果如表1。再生混凝土与不同等级普通混凝土骨料吸水性的比较时间C20 C30 C40 C50 天骨料10min4.064.074.153.281.0130min4.464.274.153.281.0130h4.674.474.363.481.62由表1可知再生混凝土骨料的吸水性与原生混凝土的强度等级有关，原生混凝土的强度越高，所生产出的再生混凝土骨料吸水性能越弱，越密实；天然骨料的吸水性比再生混凝土弱。3.2再生混凝土与普通混凝土抗压强度的比较再生混凝土与普通混凝土抗压强度3的比较结果如表2。表2 再生混凝土与普通混凝土抗压强度的比较龄期天然再生粗骨料取代率50%再生粗骨料取代率100%全再生19.677.510.3211.11617.613.5313.81917.417.3414.120.320.319718.72626.3221423.431.430.627.72828.337.436.936.5 从表2中数据可以得出结论：再生混凝土的抗压强度高于普通混凝土，抗压强度的增长趋势和普通混凝土一样，但再生混凝土的强度增长较普通混凝土要快4。随着粗骨料取代率的增加强度降低。3.3再生混凝土与普通混凝土弹性模量的比较由于再生土混凝内部存有大量微裂缝，并且表面粗糙孔隙率大，所以再生混凝土的弹性模量比普通混凝土低，通常约为普通混凝土的70%-80%。再生混凝土的弹性模量与骨料的取代率有关，随着取代率的提高弹性模量降低，关系如图1。图1 弹性模量与取代率关系3.4再生混凝土与普通混凝土碳化深度的比较与普通混凝土相比，因为再生骨料有较强的吸水性，所以为确保再生混凝土有较强的和易性，需要增加单位用水量，单位体积的水泥含量相应减少，单位体积内的Ca(OH)2含量随之减少，导致碳化速度加快，所以再生混凝土的碳化深度比普通混凝土的碳化深度高，比较结果如图2。图2 普通混凝土和再生混凝土的碳化深度比较3.5再生混凝土与普通混凝土抗冻性的比较普通混凝土只要经过一定的养护之后，就可以提高抗冻能力；同普通混凝土一样，再生混凝土在掺加防冻剂之后，抗冻性能会大大改善，可以在负温度条件下不遭受冻害，像普通混凝土一样在冬季施工。但是再生混凝土的抗冻能力5比再生混凝土差，通过比较图3（a）、图3（b）可以看出。 （a）掺防冻剂的普通混凝土时间-强度曲线 （b）掺防冻剂的再生混凝土时间-强度曲线图3掺防冻剂后混凝土强度比较3.6再生混凝土与普通混凝土干燥收缩性的比较由图4我们可以看出相同水灰比、相同混凝土强度下再生混凝土的干缩率6明显高于普通混凝土的干缩率；图3（a）、图3（b）比较，图3（c）、图3（d）比较，我们可以得出结论相同强度的再生混凝土，随着水灰比的增大干燥收缩率也相应变大。图3 普通混凝土和再生混凝土的干缩率比较4再生混凝土的发展前景国内外的建筑垃圾都呈上升趋势，所以再生混凝土具有很好的发展前景。日本相关部门统计，建筑废弃物约占各产业界所有废弃物的40%，1995年日本全国建筑垃圾约9900万吨；美国全年仅废弃的混凝土约6000万吨，欧洲共同体产生的废弃混凝土约16200万吨；专家研究表明，我国每年新建房屋约达6.5亿，每万平方米约排除建筑垃圾500-600吨，每年仅施工建设产生排出的建筑垃圾约4000万吨；此外，旧建筑每平方米将拆除垃圾约0.5-0.7吨，如果旧房拆除面积达新建面积的10%，则由于房屋拆除产生的建筑垃圾约4000万吨左右，以上两项总计，我国每年约产生建筑垃圾8000万吨。2004年，我国产生废弃混凝土约18-24亿吨。现在很大一部分混凝土结构已进入老化毁坏阶段，加之城市改造建设大部分混凝土结构被拆除，废弃混凝土将会越来越多。处理如此巨大的建筑垃圾，费用极大，而且废弃混凝土也会引起严重的环境问题，如占用耕地、破坏景观、粉尘污染等。因此，再生混凝土具有重要的研究价值。5结论通过以上的研究，我们可以得出：首先，再生混凝土除抗压性能外，弹性模量、抗渗性、抗碳化能力、抗冻性等都比普通混凝土差，但是相差幅度不是太大，从工作性能上来讲是可靠的；其次，根据混凝土的利用现状和建筑废弃物的数量逐年上升的客观现实都证明再生混凝土具有良好的经济效益和光明的发展前景。参考文献:1郭峰.浅谈再生混凝土的发展和研究前景J.山西建筑.2009,35(9):178.2张景琦,张健.高性能再生混凝土氯离子渗透性实验研究J.专题汇编.2009(3):27.3张建,李秋义.高性能再生混凝土实验强度研究J.青岛理工大学学报.第29卷第6期4余方,邓寿昌.再生混凝土的抗压强度研究.产业与科技论坛J.2009,8,(1):127.5覃银辉,邓寿昌.再生混凝土与普通混凝土抗冻性能的比较J.理论研究