混凝土再生利用的技術(shù)探討

楊 焜 喻展展 汪俊杰 鄭鈺婷 李 浩

（西安航空學(xué)院 陜西西安 710077）

1 再生混凝土概述

再生混凝土以廢棄混凝土塊作為骨料以替代天然砂石，因此再生混凝土的指標(biāo)以及特性和普通混凝土相比都有了一定的變化，再生混凝土的孔隙率更大，而且吸水性也更強(qiáng)，混凝土的強(qiáng)度不如普通混凝土，正是由于這些特征，極大的限制了再生混凝土的使用范圍，就目前的應(yīng)用范圍來說，再生混凝土主要應(yīng)用于配置一些低強(qiáng)度的混凝土，如果想將再生混凝土應(yīng)用到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中去，則必須保證再生混凝土的強(qiáng)度以及性能，因此如何提高再生混凝土的強(qiáng)度以及性能已經(jīng)成為當(dāng)今建筑行業(yè)的重要研究課題之一。

2 再生混凝土的力學(xué)性能

2.1 抗壓強(qiáng)度

在混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)中，抗壓強(qiáng)度是混凝土最為重要的一個(gè)力學(xué)性能，在普通的混凝土中，只包含有骨料-漿體一個(gè)截面的過渡區(qū)，但是在再生骨料中，卻有原生骨料和附著漿體兩部分，因此在再生混凝土中有兩個(gè)過渡區(qū)，由原生骨料-附著漿體構(gòu)成的成為舊界面過渡區(qū)，附著漿體-新漿體之間構(gòu)成的成為新界面過渡區(qū)，由于再生混凝土存在兩個(gè)過渡區(qū)，因此再生骨料的抗壓強(qiáng)度受到了再生骨料以及礦物摻合料的影響?；诖耍竟?jié)主要探討了再生骨料和礦物摻合料對(duì)再生混凝土的抗壓強(qiáng)度的影響。

2.1.1 再生骨料

我國(guó)的現(xiàn)代化建筑行業(yè)起步較晚，因此對(duì)于再生骨料的開發(fā)利用也比發(fā)達(dá)國(guó)家相對(duì)較晚，但是隨著我國(guó)加大了對(duì)建筑垃圾循環(huán)再利用的重視程度，近年來再生骨料在建筑行業(yè)得到了日益廣泛的利用。

（1）為了讓界面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度提高，再生骨料要進(jìn)行充分的破碎，從而改變其粒形。

（2）由于再生骨料的自身孔隙相對(duì)較大，為了解決這一問題，可以將水泥和外摻超細(xì)礦物粉以及水按照一定比例進(jìn)行調(diào)和，成為一種漿液，并將再生骨料浸泡在漿液中，并進(jìn)干燥處理，這樣可以對(duì)再生骨料中一些孔隙起到填充作用，而且還有些成分可以和骨料中的一些成分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，其生成物可以有效的粘合再生骨料中的細(xì)小裂縫，從而有效的改善再生骨料的孔隙結(jié)構(gòu)，使其能夠達(dá)到制配高性能混凝土的要求。

再生骨料來源不一，因此再生骨料的性能具有很大的離散性，因此在實(shí)際利用中，要因地制宜，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況采取有針對(duì)性的措施，利用廢棄混凝土制備的再生混凝土可以用于基礎(chǔ)墊層、水溝、排水槽等結(jié)構(gòu)中，有著非常明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。而且再生混凝土還具有自重小、脆性低等特點(diǎn)，因此在抗裂和保溫方面具有非常突出的優(yōu)點(diǎn)，因此在未來的發(fā)展中，可以將其應(yīng)用在砌塊、空心磚等材料中，將其代替?zhèn)鹘y(tǒng)的黏土實(shí)心磚。

2.1.2 礦物摻合料

在普通混凝土中，礦物摻合料主要是利用和火山灰的反應(yīng)來提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，而在再生混凝土中，除了和火山灰反應(yīng)外，摻合料還具有和微集料填充的作用，因此在再生混凝土中，礦物摻合料對(duì)其抗壓強(qiáng)度的影響比普通混凝土要大的多。其中微集料效應(yīng)能填充附著漿體以及附著漿體-骨料的舊界面，火山灰反應(yīng)消耗掉新、舊界面的Ca（OH）2，生成更多C-S-H改善雙界面。而且礦物摻合料的顆粒越細(xì)，活性越高，對(duì)于再生混凝土的抗壓強(qiáng)度提升效果越好。此外，硅灰的增強(qiáng)效果要比粉煤灰效果好，這主要是因?yàn)楣杌业募?xì)度更小，活性也更高。粉煤灰由于活性低，而且和火山灰的反應(yīng)也比較慢，降低了再生混凝土的早起抗壓強(qiáng)度，因此如果需要使用粉煤灰，則要保證摻量不能超過20%，此時(shí)對(duì)于混凝土的抗壓強(qiáng)度影響不大，一旦超過35%，則再生混凝土的抗壓強(qiáng)度就會(huì)大幅度降低。

2.2 彈性模量

在計(jì)算混凝土的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、變形以及裂縫控制時(shí)，混凝土的彈性模量是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)。骨料來源和混凝土的彈性模量與混凝土的抗壓強(qiáng)度是成正比的，而且在大部分情況下，再生混凝土同樣如此。這主要是由于原生混凝土強(qiáng)度越高，再生骨料的壓碎值就越低，進(jìn)而就提高了再生混凝土的彈性模量。但是根據(jù)相關(guān)資料顯示，強(qiáng)度相同的再生混凝土其彈性模量波動(dòng)比較大，甚至?xí)霈F(xiàn)強(qiáng)度較低而彈性模量卻非常高的現(xiàn)象，造成這種現(xiàn)象主要是因?yàn)楣橇系亩嗝嬉蛩赜绊懙搅嗽偕炷恋目箟簭?qiáng)度和彈性模量之間的關(guān)聯(lián)性。而且多組成骨料比單組成骨料對(duì)于再生混凝土的彈性模量的不利影響更大，而且由于多組成骨料的吸水率差異也比較大，這就導(dǎo)致再生混凝土的孔隙分布不均衡，進(jìn)而降低了其彈性模量。

3 再生混凝土的應(yīng)用及發(fā)展前景

根據(jù)上文的分析可以了解到再生混凝土在力學(xué)性能方面還有所欠缺，但是再生混凝土的利用可以有效的實(shí)現(xiàn)混凝土的循環(huán)利用，降低對(duì)環(huán)境的污染。因此在將來對(duì)于再生混凝土的研究將不斷深入，就目前來說，一般將再生混凝土應(yīng)用與一些路面基礎(chǔ)中或者非承重的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目中，并且已經(jīng)取得了不錯(cuò)的效果。例如在河南省開封地區(qū)，在開蘭路的改建工程中就在其中的一段試驗(yàn)路面中利用的再生混凝土路面，現(xiàn)已經(jīng)使用數(shù)年，和普通路面的狀況沒有區(qū)別。

4 結(jié)束語

再生混凝土的應(yīng)用，有利于節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境，而且對(duì)于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也有很好的作用，因此將其應(yīng)用到我國(guó)的建筑工程中就有非常廣闊的前景。本文主要就其抗壓強(qiáng)度、彈性模量進(jìn)行了分析，希望對(duì)我國(guó)的再生混凝土的應(yīng)用有所幫助。

[1]左祥祥.再生磚骨料混雜纖維混凝土剪切性能[D].鄭州大學(xué)，2016.

[2]王繼忠.型鋼-再生混凝土組合梁受力性能研究[D].沈陽建筑大學(xué)，2016.