再生混凝土研究

王馨鈺 龍麗霞 王 楠 宋 墨

（陜西服裝工程學院城市建設學院 咸陽 712000）

1 前言

隨著城市進程的不斷加快，老舊的樓房拆掉重建，越來越多的高樓拔地而起，帶來的是經(jīng)濟增長和隨之產生大量的建筑垃圾。據(jù)統(tǒng)計，我國每年建筑垃圾量達20億t以上，并且年均以10%的量持續(xù)增長[1]。多數(shù)建筑都是混凝土所筑，從而產生了兩個問題：①砂、石等自然資源被大量開采消耗；②老舊建筑拆除帶來的建筑垃圾不規(guī)范堆放，造成環(huán)境污染，并且占用大量土地，浪費本就稀缺的土地資源[2]。

2 國內外研究現(xiàn)狀

荷蘭是最早研究再生混凝土的國家之一，20世紀80年代就已制定再利用相關規(guī)范，現(xiàn)主要研究無機結合料基層中摻有再生混凝土時，其特性與級配、混合料組成等因素的關系。美國政府制定《超級基金法》旨在從源頭上減少建筑垃圾的產生，促使企業(yè)尋找建筑垃圾資源化利用的途徑，并鼓勵研發(fā)再生混凝土技術。隨著中國城市進程的加快，環(huán)境和資源問題越發(fā)突出，再生資源的重要性得到重視[4]。我國相繼出臺了相關法律和規(guī)范，例如工信部和住建部2016年底聯(lián)合發(fā)布《建筑垃圾資源化利用行業(yè)規(guī)范條件》（暫行）和《建筑垃圾資源化利用行業(yè)規(guī)范條件公告管理暫行辦法》。高校和企業(yè)也都積極研究再生混凝土的利用，并且取得了一定的成果[5]。

3 再生混凝土的基本性能

再生混凝土是將建筑廢棄的混凝土塊經(jīng)破碎、清洗、分級等步驟后，按一定比例與級配混合，部分或全部取代砂石等天然骨料，再加入水泥、水等配成的新混凝土。再生混凝土以骨料的組合形式不同可分為：全部為再生骨料；粗骨料為再生骨料、細骨料為天然砂；粗骨料為天然石、細骨料為再生骨料；再生骨料部分替代粗細骨料。

大量試驗研究表明：再生骨料表面粗糙且棱角較多，在對廢棄混凝土破碎處理過程中，易產生裂縫，并含有少量雜質（如水泥砂漿等）附著在骨料表面，其性能表現(xiàn)為密度小、吸水率高、粘結性能弱、磨耗值大、強度較低[6]。再生骨料制得的混凝土孔隙率大，增強了建筑物保溫、隔熱效果；再生混凝土容重低，可降低結構自重，提高結構的抗震性能[7]；因水泥砂漿等雜質的影響，使得其長期收縮性、徐變性優(yōu)于普通混凝土。

在施工過程中要獲得質量均勻、成型密實的混凝土，并保證新拌制的混凝土不發(fā)生分層、離析等現(xiàn)象，就必須考慮其工作性能?？得妨萚8]研究認為，與普通混凝土相比，再生混凝土的坍落度小、流動性差，但再生混凝土拌合物的摩擦阻力由于骨料表面粗糙增大，使得其保水性與粘聚性增強。研究表明：再生混凝土拌合物坍落度值隨著再生骨料所占比重的增加而減小。但當再生骨料取代率超過50%時，再生混凝土的粘聚性降低、保水性變差，穩(wěn)定性降低[9]。

多項研究表明：再生骨料取代率為30%左右其混凝土抗壓強度接近相同條件下的普通混凝土。再生混凝土抗壓強度測試值的離散性較大，骨料取代率由25%增至100%時，抗壓強度標準差由18%增至49%。同一水灰比情況下，混凝土的抗壓強度隨取代率的增加而降低，隨齡期的延長降低幅度減小[10]。再生混凝土的強度隨再生骨料強度增高而增高，適當降低水灰比也可提高其抗壓強度。

再生混凝土的耐久性由于再生骨料本身的缺陷而低于普通混凝土，影響其工程應用。再生混凝土耐久性的指標包括抗?jié)B性、抗凍融性、碳化、離子滲透性等，抗?jié)B性是主要影響因素[11]。混凝土的性能取決于組成材料的物化學性能，依賴于自身孔隙結構。再生混凝土孔隙率較大在加工生產中易生成微裂縫，使吸水性、透氣性、氯離子擴散率都比普通混凝土大[12]。因此，再生混凝土的耐久性能隨再生骨料取代率的增加而降低，但隨著養(yǎng)護齡期的增長可得到適當改善。

4 結論與建議

隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，空間及環(huán)境問題越來越受重視，節(jié)約自然資源，可持續(xù)發(fā)展成為現(xiàn)代城市建設的發(fā)展要求。再生混凝土的研究、應用是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑，也是時代發(fā)展的趨勢。

（1）對再生骨料制備工藝進行研究，便于建筑垃圾處理成再生骨料，減少自然資源的浪費與破壞。

（2）加強再生混凝土性能改善方面的研究，更好的推廣再生混凝土應用。

（3）再生混凝土的結構性能方面研究較少，針對這方面應加大研究力度。

（4）建立有效的再生骨料質量評價體系，制定相應行業(yè)規(guī)范。

[1]王瑞敏，王林秀.中國建筑垃圾現(xiàn)狀分析及發(fā)展前景[J].建筑工程，2011（4）：178～179.

[2]侯星宇.再生混凝土研究綜述[J].原材料及輔助材料，2011（7）：97～103.

[3]葉靜輝，等.再生混凝土技術研究發(fā)展現(xiàn)狀[J].中外公路，2008（10）：232～234.

[4]孫楠.城市建筑垃圾的循環(huán)再利用研究[J].延安大學學報（自然科學版），2012（9）：81～83.

[5]李敏，路曉明，梁盼.城市建筑垃圾再生循環(huán)利用難題和對策分析[J].探索帶，2013（7）：244～246.

[6]秦荷成，趙治超，謝華.再生混凝土研究的現(xiàn)狀及意義[J].沿海企業(yè)與科技，2013（3）.

[7]班明霞，等.再生混凝土結構性能研究應用現(xiàn)狀及前景展望[J].四川建筑科學研究，2011（6）：191～196.

[8]康梅柳，周麗萍.廢棄混凝土的再生利用[J].建材技術與應用，2011（6）：9～16.

[9]劉喜平，薛麗皎，張科強，陳棟梁.不同替代率再生混凝土基本性能試驗[J].遼寧工程技術大學學報，2014（9）：1270～1274.

[10]冷艷玲，李琦，周俊峰.再生混凝土基本性能及其改善措施研究綜述[J].公路交通科技應用技術版，2010（10）：165～169.

[11]胡治春，李國新，歐陽孟學.廢棄混凝土回收利用的研究進展[J].綜述評論，2016（1）：30～39.

[12]朱從香，等.浸泡法強化再生混凝土抗碳化試驗研究[J].混凝土，2012（9）：65～68.