再生骨料混凝土探析

俞亞楠 （安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院，安徽 淮南 232001）

1 引言

近年來(lái)國(guó)家不斷加快基礎(chǔ)工程建設(shè)速度，每年都有大量的舊建筑解體、拆除和道路改造產(chǎn)生的廢混凝土，以及新建建筑過(guò)程中產(chǎn)生的大量建筑垃圾。但從組成的角度來(lái)看，完全可以利用和回收這些廢混凝土和大量建筑垃圾。因此研究和開(kāi)發(fā)再生骨料混凝土技術(shù)可以有效解決建筑垃圾問(wèn)題，不僅使大量的廢棄混凝土得到有效的回收利用，緩解天然骨料資源日益緊張的局面，還能緩解城市不透水路面帶來(lái)的上述各種負(fù)面影響,則從經(jīng)濟(jì)角度以及生態(tài)領(lǐng)域等綜合來(lái)分析，都滿足可持續(xù)發(fā)展的前景。

本文著重論述再生骨料混凝土的研究現(xiàn)狀、存在問(wèn)題以及發(fā)展趨勢(shì)等方面，展望再生骨料混凝土的前景，以此為再生骨料混凝土的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

2 再生骨料混凝土研究現(xiàn)狀

劉音等通過(guò)對(duì)建筑垃圾的輸送性能等方面研究，來(lái)探究再生骨料的利用效率。曹萬(wàn)林等開(kāi)展了再生混凝土的性能研究，分析其凍融、銹裂及徐變等特性，為再生骨料混凝土的可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。陳守開(kāi)等由再生骨料混凝土配合比試驗(yàn)，分析了再生骨料混凝土的透水系數(shù)與孔隙率的變化規(guī)律，以及其抗壓強(qiáng)度與取代率之間的聯(lián)系。劉超等通過(guò)對(duì)再生骨料載體組的修復(fù)，分析了載體粒徑、菌液濃度、載體占比及裂縫寬度對(duì)自修復(fù)效能的影響規(guī)律,并且基于試驗(yàn)結(jié)果提出了最優(yōu)配合比設(shè)計(jì)方案。趙海霞等測(cè)試了再生粗骨料的工作性能及其物理性能，對(duì)其抗凍、變形以及耐久等性能進(jìn)行歸納總結(jié)。李恒等綜合評(píng)述再生混凝土的界面結(jié)構(gòu)、抗凍融循環(huán)等方面，梳理再生混凝土耐久性的改善方法，達(dá)到廢棄混凝土可循環(huán)利用的目的。

3 再生骨料混凝土存在的問(wèn)題

3.1 外界影響因素

國(guó)外很多研究人員對(duì)再生骨料混凝土的質(zhì)量與普通混凝土和砂漿的性能、普通混凝土的損傷狀況、破碎方法、新混合物的組成之間的關(guān)系進(jìn)行了論述。一般認(rèn)為，再生骨料混凝土的粘接材料、砂漿質(zhì)量、界面區(qū)域的質(zhì)量、砂漿含量對(duì)決定再生骨料混凝土的性能起著重要作用，如陶李堯等從再生預(yù)拌干混砂漿的稠度等方向入手，論證其工作性能以及發(fā)展前景。但實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，通常由于基質(zhì)骨料混凝土數(shù)據(jù)不足，國(guó)內(nèi)外對(duì)其相應(yīng)的規(guī)定不同，再生骨料混凝土的質(zhì)量管理存在困難。因此，再生骨料混凝土的性能必須在使用時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。

3.2 再生骨料成本

影響再生骨料混凝土普及應(yīng)用的最主要原因是經(jīng)濟(jì)性。由于考慮到人力資源及材料資源成本，再生骨料混凝土的制造成本通常高于普通混凝土。如何找到合適的方法讓其變廢為寶，成為一個(gè)須重點(diǎn)攻克的難題。同時(shí)為實(shí)現(xiàn)其有效再利用，有必要開(kāi)展降低再生骨料成本的方案，為其在建筑工程中大規(guī)模應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.3 再生混凝土規(guī)格

由于再生混凝土的特性，有關(guān)再生混凝土調(diào)配的研究不能僅僅依賴于混凝土的調(diào)配，應(yīng)確保再生混凝土質(zhì)量的技術(shù)規(guī)格。為了促使再生混凝土進(jìn)一步開(kāi)發(fā),再生混凝土規(guī)格應(yīng)統(tǒng)一規(guī)定式樣，增加再生混凝土的適用條件。

4 再生骨料混凝土發(fā)展趨勢(shì)

4.1 再生骨料性能

與天然骨料混凝土相比，再生骨料混凝土的孔隙率、堆積密度以及吸水率相應(yīng)較高，但強(qiáng)度偏低。同時(shí)其使用率以及損傷特性等相對(duì)較高，以上特性有助于再生骨料混凝土在應(yīng)用領(lǐng)域得到進(jìn)一步發(fā)展。目前其研究領(lǐng)域主要是再生骨料的物理化學(xué)性質(zhì)，這也是再生骨料混凝土今后的開(kāi)發(fā)動(dòng)向。

4.2 再生骨料實(shí)用性價(jià)值

為了改善再生骨料混凝土配合比的設(shè)計(jì)方法,需要適當(dāng)?shù)卦黾釉偕橇匣旌衔铮瑏?lái)滿足要求。通常具體的研究順序?yàn)榛厥绽脧U棄混凝土和建筑垃圾,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理配制，制成再生骨料。如曹芙波等通過(guò)合理的配合比設(shè)計(jì),并加入粉煤灰與高效減水劑配制成再生混凝土,提高了再生混凝土工作性能與力學(xué)性能，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的泵送要求。

4.3 再生骨料高利用率

發(fā)達(dá)國(guó)家為提高再生骨料混凝土的高功能利用率,同時(shí)對(duì)廢棄混凝土進(jìn)行處理、回收利用,促使其性能不斷提高，則高強(qiáng)度、高性能再生混凝土技術(shù)不斷得到開(kāi)發(fā),目前國(guó)外利用率已達(dá)到90%，而我國(guó)則僅有5%。目前在C40～C60上取得較大成功,相信將來(lái)在混凝土中會(huì)出現(xiàn)許多已用的廢棄物混凝土。再生骨料混凝土的進(jìn)一步發(fā)展，可以有助于環(huán)境保護(hù)，符合綠色、可持續(xù)的發(fā)展前景，滿足未來(lái)的發(fā)展需求。

5 再生骨料混凝土展望

在再生骨料混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)物的相關(guān)研究領(lǐng)域中,為改善其物理性質(zhì)、強(qiáng)度、耐久性及其他特性,避免出現(xiàn)弱化等現(xiàn)象，提高復(fù)合結(jié)構(gòu)物的性能，對(duì)再生骨料混凝土發(fā)展顯得尤為重要。目前為止，再生骨料混凝土構(gòu)造物的研究?jī)H限于室內(nèi)解析和試驗(yàn)階段，而其生產(chǎn)工藝及再生混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)實(shí)用性地開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，應(yīng)該是一套完整成熟的技術(shù),相應(yīng)地阻礙了再生骨料混凝土在土木工程領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展。

6 總結(jié)

再生骨料及再生骨料混凝土的出現(xiàn)，解決了建筑廢棄物和資源廢棄物等環(huán)境污染問(wèn)題。目前，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者正在研究再生骨料混凝土的特性，但由于其穩(wěn)定性受再生骨材的種類、處理方法及雜質(zhì)濃度等因素影響。因此研究受到一定的限制。為使再生骨料、再生混凝土長(zhǎng)期、健康發(fā)展，有必要研究再生骨料的穩(wěn)定性，同時(shí)有必要支持多項(xiàng)理論研究和相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。從長(zhǎng)期發(fā)展的角度看，再生混凝土是有效解決城市垃圾作為建設(shè)廢棄物問(wèn)題的有效方法之一，也是綠色建筑、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的必要條件。另一方面更帶來(lái)了巨大的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，具有良好的發(fā)展前景。