再生混凝土论文

再生混凝土浙江大学宁波理工学院摘要：近年来，由于城市住宅更新和市政动迁规模的不断加大，大量旧建筑物被拆毁，或由于地震破坏产生的城市建筑垃圾量越来越大.以前,建筑垃圾只是作为回填材料简单使用，或者干脆运往垃圾场堆放，前者从一定程度上讲尚未合理利用回收资源，后者则侵占了大量农田，导致严重的环境污染，更谈不上对回收资源的利用.如何合理处理这些建筑垃圾已经引起了政府部门和公众的普遍关注.关键词：再生混凝土性能前景一再生混凝土的简介当前建筑工业的飞速发展，导致大量的废旧混凝土建筑物被拆除，大量的废弃混凝土随之产生。将废弃混凝土块经过加工、破碎、分级后，按一定的比例混合形成再生骨料，部分或全部代替天然骨料（主要是粗骨料）配制而成的新混凝土称为再生混凝土。再生混凝土技术可以实现废弃混凝土的有效回收利用，对于保护环境、节约资源、发展生态建筑具有重要意义，通常被认为是发展绿色混凝土的主要措施之一绿色混凝土：能减少对地球环境的负荷，又能与自然生态系统协调共生，为人类构造舒适环境的混凝土材料，即可理解为：节约资源、能源，不破坏环境，更有利于环境二、再生混凝土的研究现状二次世界大战之后，苏联、日本、德国等国家重建家园，就注意到了废弃混凝土的问题并开始了再生混凝土的研究开发与利用，且已召开过三次有关废弃混凝土再生利用的专题国际会议。如今，再生混凝土已经成为发达国家共同的研究课题了，有些国家还以立法的形式来保证和促进其研究的进行。随着我国政府对资源环境问题的重视，也已经开始鼓励再生混凝土的研究与开发了。（一）日本日本是一个面积小资源少的岛国，它在建筑垃圾再生利用研究方面起步早，做的也比好的。日本政府早在1977年就制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》，并相继在各地建立了处理建筑垃圾的再生利用工厂。日本建设省在1992年提出了“控制建筑副产品排放和建筑副产品在利用技术开发”的5年计划并于1996年10月制订了“再生资源法”旨在推动建筑副产品的再利用，为建筑垃圾的资源化利用提供法律和制度的保障。日本已经对再生混凝土的吸水性、强度、配合比、干缩性、耐冻性等性质做了系统的研究。目前，日本对建筑垃圾的再生利用率已达到70%左右了。（二）美国美国政府制定了《超级基金法》，规定：“任何生产有工业废弃物的企业，必须自行妥善处理，不得擅自随意倾倒。”美国不但鼓励再生混凝土的利用，而且还对再生混凝土的性能做了系统性的研究和试验。比如美国密歇根州的两条公路就是使用的再生混凝土。通过对其的研究，表明再生混凝土的干缩率要比天然骨料的混凝土要大。美国的CYCLEAN公司采用微波技术可以100%的回收利用路面沥青混凝土，其质量与新拌沥青混凝土路面料相同，而成本降低了1/3,同时节约了垃圾清运和处理费用，大大减轻了城市的环境污染。（三）欧洲各国丹麦、荷兰等一些石料紧缺、依赖进口天然骨料的国家，十分重视建筑废料的再生利用。丹麦在1990年产生1220万吨建筑拆除废料，有820万吨被回收利用，回收利用率达67.2%。荷兰内阁环境政策计划书中，2000年建筑废料计划回收率高达90%（约1400万吨）。德国目前将再生混凝土主要应用于公路路面。德国lowerSaxong的一条双层混凝土公路采用了再生混凝土，该混凝土路面总厚度26cm,底层混凝土19cm采用再生混凝土，面层7cm采用天然骨料配制的混凝土。德国钢筋委员会1998年8月提出了“在混凝土中采用再生骨料的应用指南”，要求采用再生骨料的混凝土必须完全符合天然骨料混凝土的国家标准。法国还利用碎混凝土块和碎砖生产出了砖石混凝土砌块，所得混凝土块已被测定，符合与砖石混凝土材料有关NBNB21-001（1988）标准。（四）中国我国是个地大物博的国家，在一定时期内不会出现混凝土骨料原料的缺乏。但是建筑垃圾带来的环境污染问题越来越严重，使的我国政府已经开始了筑垃圾资源化利用的研究。虽然我国对再生混凝土的研究起步比较晚，还处在试验室阶段，但也取得了相应的成果，如顾佳勋研究的建筑垃圾砌块技术已获得国家专利。1990年上海市第二建筑工程公司在市中心的“华亭”和“霍兰”两项工程中就使用了其结构施工阶段产生的建筑垃圾上海市建筑构件制品公司于1997年开始利用废弃混凝土制作混凝土空心砌块，其产品指标完全符合上海市标准《混凝土小型空心砌块工程及验收规程》。三、再生混凝土的基本性能（一）抗压强度由于再生混凝土和天然骨料混凝土其骨料不同，所以它们强度随龄期的增长情况也不相同。相关试验表明：与天然骨料混凝土相比，同一水灰比的再生骨料混凝土的28d抗压强度约低15%，但其相差的幅度会随着龄期的增长而慢慢缩小。再生混凝土使用的是再生骨料。故再生混凝土的强度和所使用的废弃混凝土的强度有着紧密的联系。在同一水灰比的条件下，再生骨料强度越高再生混凝土的强度也就越高。一般建筑物所拆除下的废弃混凝土强度在C20左右，在水灰比为0.6并用再生骨料完全取代天然骨料时，其28d的抗压强度可达到23.5MPa。完全符合普通混凝土的强度要求。如果使用高强度的再生骨料，则可以配制高强混凝土。相关试验表明，如果用于生产再生骨料的废弃混凝土的强度达到40〜60MPa并加入微细硅粉和高效减水剂则可配制出C70〜C80的高强混凝土，尤其是在再生骨料与天然河砂搭配的情况下。（二）抗拉强度再生混凝土的抗拉强度和它的抗压强度一样，随着龄期的增长而增长。而且再生混凝土的抗拉强度与天然骨料混凝土抗拉强度的差也随着龄期的增长而增大，到28d龄期后才基本不变。但如果在再生混凝土中掺加微细硅粉和高效减水剂则能够明显的提高其抗拉强度，尤其在28d龄期以后最为明显。（三）坍落度再生混凝土的坍落度和起再生骨料所取代的比例有关，由于再生骨料比天然骨料的吸水率大，空隙多，表面粗糙度高，用浆量多。所以在相同水灰比的条件下再生混凝土中再生骨料所取代的比例越高其坍落度就越小。同时骨料表面粗糙，增大了拌和物在拌和与浇筑时的摩擦力。再生混凝土的坍落度还随水灰比的增大而增大，这和普通混凝土是一致的。而我们可以在再生混凝土中加入适量的粉煤灰或高效减水剂提高坍落度，同时可以保证有较好的保水性和粘聚性。（四）干缩性干缩性是混凝土的重要指标之一。相关试验表明：再生混凝土的干缩性与它的骨料情况有很大关系。由于再生混凝土使用的是吸水率大，空隙率高的再生骨料。所以它的干缩性比天然骨料混凝土要大且其干缩的程度和干缩持续的时间随其再生骨料取代比例的增大而增大和加长。在再生骨料取代比例在50%以上时，其干缩时间持续时间比较长，但在50d龄期后干缩速率十分缓慢，干缩的增量也要小。（五）用水量再生骨料与天然骨料不同，所以再生混凝土的用水量也与天然骨料混凝土不同。再生骨料内部缺陷多，吸水率大。再者，再生骨料的表面粗糙度比天然骨料要高，因此配合比中的细骨料（砂率）较高，并随着再生骨料所取代比例的提高而增长。（六）表观密度再生骨料表面粗糙，摩擦阻力大，其混凝土难以振捣密实。再者再生骨料内部缺陷多，空隙率大。四、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6.5亿褶，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；止匕外，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。五、结语a、随着中心城市不断的发展，建筑垃圾所带来的环境问题也越来越严重。再生混凝土的研究和应已经成为了世界各国共同的研究课题。b、世界各国对再生混凝土的研究水平各不相同。日本、美国、德国等发达国家的研究起步早，发展快，已经进入了实际应用阶段。而我国在这个方面虽然已经取得了一定的成果，但仍处于实验室阶段。c、由于再生