再生混凝土的工作性能研究

摘 要:再生骨料混凝土技術可實現(xiàn)對廢棄混凝土的再加工，使其恢復原有性能，形成新的建材產(chǎn)品，從而既能使有限資源得以利用，又解決了部分環(huán)保問題。這是發(fā)展綠色混凝土，實現(xiàn)建筑資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的主要措施之一。本文從再生混凝土的基本概念入手，研究了再生混凝土的工作性質，以期為再生混凝土的應用研究提供借鑒。

關鍵詞:再生骨料混凝土;綠色混凝土;工作性質

中圖分類號:TU528.59 文獻標志碼:A文章編號:16717953(2009)04006203

Research on Regeneration Concrete Operating Performance

XIAO Jun

(Southwest scientific and technical university basic construction department Mianyang 621010，China)

Abstract: The regeneration aggregate concrete technology may implement to abandons the concrete the retreatment， makes it to recover the original performance， forms the new building materials product， thus both can enable the restricted resource to use， and has solved the partial environmental protections problem. This is develops the green concrete， one of implementation construction resource conditions sustainable development main measures. This article obtained from the regeneration concrete basic concept， has studied the regeneration concrete work nature， as regenerated the concrete take the time the applied research to provide the model.

Key words: regeneration aggregate concrete;green concrete;work nature

近二三十年來，隨著我國城市化進程加快，建筑業(yè)進入高速發(fā)展階段，大量舊建筑物達到使用年限，或由于其他因素需要拆除。一般的混凝土工程使用年限約為50-100年，我國建國初期所建成的混凝土工程己經(jīng)逐步進入拆除期，21世紀將是我國混凝土結構破壞的高峰期，伴隨拆除而來的是產(chǎn)生了大量的建筑垃圾，在建筑垃圾中作為最大宗的建筑材料一一廢棄混凝土所占份額最大。因此，我們必須改變傳統(tǒng)的混凝土生產(chǎn)方式，將混凝土的生產(chǎn)方式轉變到一個可持續(xù)發(fā)展的軌道上來。

1 再生混凝土的基本概念

1.1 再生混凝土的概念

再生骨料混凝土簡稱再生混凝土，它是指將廢棄混凝土塊經(jīng)過破碎、清洗、分級后，按一定比例與級配混合，部分或全部代替砂石等天然骨料(主要是粗骨料)配制而成的新的混凝土。相對于再生混凝土而言，把用來生產(chǎn)再生骨料的原始混凝土稱為基體混凝土^[1]。

1.2 再生混凝土的分類

再生混凝土按骨料的組合形式可以有以下幾種:骨料全部為再生骨料:粗骨料為再生骨料、細骨料為天然砂;粗骨料為天然碎石或卵石、細骨料為再生骨料;再生骨料替代部分粗骨料或細骨料。

2 再生混凝土的工作性質研究

2.1 用水量

再生骨料與天然骨料不同，所以再生混凝土的用水量也與天然骨料混凝土不同。再生骨料內部缺陷多，吸水率大。再者，再生骨料的表面粗糙度比天然骨料要高，因此配合比中的細骨料(砂率)較高，并隨著再生骨料所取代比例的提高而增長。如圖所示。由于砂率較高，因此達到相同坍落度時，比天然骨料混凝土用水要多，且難以達到坍落性能良好。圖中N代表天然骨料;C代表再生骨料;G代表粗骨料:S代表細骨料;數(shù)字代表其百分含量^[2]。

2.2 和易性

在用水量相同的情況下，與基準混凝土相比，再生混凝土的坍落度減小，流動性變差，同時由于骨料表面粗糙，自重輕，增加了再生混凝土拌和物的摩擦阻力，使再生混凝土的粘聚性和保水性增強。研究發(fā)現(xiàn)，在保持用水量不變的情況下，隨著再生骨料摻量的增加，混凝土的坍落度逐漸下降。只采用再生粗骨料時，用水量需增加5%，全部再生粗細骨料時，用水量需增加15%左右。當再生粗骨料的摻量低于60%時，坍落度損失小，對施工影響不大，主要是由于再生粗骨料用量較少，吸水量較少。但當摻量超過70%時，再生混凝土的坍落度明顯減低，影響到施工。

再生混凝土的坍落度隨水灰比的增大而增大，這和普通混凝土相一致。但在混凝土的攪拌工藝，泵送工藝，初凝時間和終凝時間的控制等方面還未見報道。再生混凝土的坍落度和再生骨料所取代的比例有關，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，用漿量多。所以在相同水灰比的條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。同時骨料表面粗糙，增大了拌和物在拌和與澆筑時的摩擦力。再生混凝土的坍落度還隨水灰比的增大而增大，這和普通混凝土是一致的。而我們可以在再生混凝土中加入適量的粉煤灰或高效減水劑提高坍落度，同時可以保證有較好的保水性和粘聚性^[3]。

2.3 干縮性和徐變

再生混凝土和普通混凝土一樣，隨著水灰比的增大其干縮也增大。再生混凝土的收縮率大于普通混凝土，這種增大的數(shù)值取決于基體混凝土的性能、再生骨料的來源和性能、以及再生混凝土的性能。同時，粘附在再生骨料上的水泥砂漿含量越高，再生混凝土的收縮率也越大。通常認為其原因是再生骨料中有大量老舊的水泥砂漿附著其上或者再生骨料的彈性模量較低。后期由于粘附在再生骨料上的水泥水化不完全，也會導致更大的干縮。與普通混凝土相比，再生混凝土的干縮量和徐變量增加40%-80%。這影響到再生混凝土的推廣和應用，如何降低再生混凝土的收縮和徐變，還有待進一步的研究。干縮性是混凝土的重要指標之一^[4]。相關試驗表明:再生混凝土的干縮性與它的骨料情況有很大關系。由于再生混凝土使用的是吸水率大，空隙率高的再生骨料。所以它的干縮性比天然骨料混凝土要大且其干縮的程度和干縮持續(xù)的時間隨其再生骨料取代比例的增大而增大和加長。在再生骨料取代比例在50%以上時，其干縮時間持續(xù)時間比較長，但在50d齡期后干縮速率十分緩慢，干縮的增量也要小。一般認為，混凝土的徐變與其水泥漿含量成正比。由于再生骨料中含有大量的水泥砂漿，導致再生混凝土的徐變要大于普通混凝土，許多研究者的試驗都證實了這一點。

Wesehe的試驗結果表明，再生混凝土的徐變比普通混凝土高50%左右;Ravindrarajah和腸皿的試驗發(fā)現(xiàn)，再生混凝土的徐變比普通混凝土高30%-60%;Hansen發(fā)現(xiàn)對于抗壓強度為50MPa和25MPa的再生混凝土，其徐變較普通混凝土分別增加25%和45%。Gerardu的試驗發(fā)現(xiàn)，再生混凝土的徐變值比普通混凝土高40%左右。Kasai的試驗發(fā)現(xiàn)，再生混凝土的徐變比普通混凝土高20%-30%。Gomez也發(fā)現(xiàn)再生混凝土的徐變值較普通混凝土顯著增加。

再生骨料中含有大量水泥砂漿也將導致再生混凝土干縮值的增加。Hasaba等人的試驗發(fā)現(xiàn)，當水泥用量為300kg/m3時，再生混凝土的收縮值比普通混凝土高50%左右。Coquillat則發(fā)現(xiàn)與普通混凝土相比，再生混凝土的收縮值增加73%。Tam的試驗表明再生混凝土的90天干縮值約為普通混凝土的2倍。Wesche發(fā)現(xiàn)再生混凝土的收縮值比普通混凝土高40%。Zagurskij和Zalladanovskij發(fā)現(xiàn)與普通混凝土相比，再生混凝土的收縮值增加20%-30%。Hansen的試驗發(fā)現(xiàn)對于抗壓強度為50MPa和25MPa的再生混凝土，其徐變較普通混凝土分別增加35%和55%。Ravindrarajallandl進行的類似的試驗也表明再生混凝土的收縮值較普通混凝土高14%-95%，而且隨著強度等級的提高，再生混凝土的收縮值增加。

綜合以上試驗結果可以得出如下結論，再生混凝土的收縮值和徐變值均比普通混凝土高50%左右。再生混凝土的收縮和徐變增大，將導致再生混凝土結構產(chǎn)生較多的非受力裂縫，同時也限制了再生混凝土在預應力結構構件中的應用。因此，應該采取適當措施降低再生混凝土的收縮和徐變。

3 結論

再生骨料作為有潛在發(fā)展能力的材料，經(jīng)過適當?shù)募庸ぬ幚恚軌虻玫椒弦?guī)范要求的再生骨料。目前再生骨料的應用還處于起步階段，其應用范圍和應用量還受到一定的限制，在應用比較好的日本、德國、英國等國家的應用情況也不太樂觀。要想使再生骨料和天然骨料有同樣的地位，必須克服再生骨料應用中的一些障礙，對再生骨料的研究還要做更細致的工作。

參考文獻

[1] 邢振賢，周曰農(nóng).再生混凝土的基本性能研究[J].華北水利水電學院學報，2001，19(2).

[2] 王濱生.再生混凝土的力學性能研究[J].哈爾濱:哈爾濱建筑大學，2002.

[3] 杜 婷.建筑垃圾再生骨料混凝土性能及骨料強化試驗研究[J].武漢:華中科技大學，2001.

[4] 孔德玉，吳先君.再生骨料混凝土研究[J].浙江工業(yè)大學學報，2003，31(1).