再生骨料透水性混凝土的研究

1、引 言

建筑垃圾中又同時存在大量可再生利用的組分，如:廢鋼材、廢木材、廢玻璃等。因此，如何資源化利用建筑垃圾已經成為建筑行業和環境保護部門所面臨的一個重要課題。將廢棄混凝土用來再生循環生產混凝土對節省能源和資源，保護生態環境具有重要意義。本文主要討論了再生骨料透水性混凝土相關問題，對于提高我國綠色建筑水平具有一定幫助。

2、再生骨料的基本性能

骨料包括粒徑較大的粗骨料和粒徑較小的細骨料，其通常占混凝土總體積的75%以上，是混凝土的重要組成部分。骨料不僅構成了混凝土的骨架，而且在很大程度上決定著混凝土拌和物的性能，硬化混凝土的力學性能與建筑物的耐久性能。對大量廢棄混凝土進行循環再利用已成為混凝土是否綠色化的標志之一。

再生細骨料的基本特性主要包括:再生細骨料的尺寸一般為0.075mm-4.75mm，再生骨料中主要包含有砂漿體破碎后形成的表面黏附著水泥漿的砂粒、表面無水泥漿附著的砂粒、水泥石顆粒、磚粉和未發生水化反應的水泥顆粒以及破碎過程中產生的少量石粉。

再生粗骨料的基本特性主要包括:再生粗骨料一般包括表面包裹有部分砂漿的石子、少部分與砂漿完全脫離的石子、一部分砂漿顆粒。再生粗骨料一般棱角較多，且表面較粗糙，其質量是不均勻的，因為在再生骨料再加工的過程中會形成一些片狀顆粒，且其內部往往會產生大量的微裂縫，因此，其基本特性與天然骨料有較大差異。再生骨料尺寸為大于4.75mm的顆粒，粒徑范圍可以按有關標準確定，再生粗骨科中也常含有一些有害雜質，如粘土、淤泥.細屑等。它們會黏附在再生骨料的表面，妨礙水泥與再生骨料的粘結，降低混凝土強度。同時還增加再生骨料混凝土的用水量，從而加大再生骨料混凝土的收縮，降低抗凍性和抗滲性。所以，在使用前必須對再生粗骨料進行沖洗、過篩處理將有害雜質清除。它們的含量可以參照天然骨料混凝土的標準JGJ53-92。

3、再生骨料透水性混凝土結構分析

3.1 再生骨料透水性混凝土的結構特征

與普通混凝土相比，再生骨料透水性混凝土實質上是一類非封閉性的多孔混凝土，它的內部具有大量的連通空隙以保證水能夠迅速透過，不論從外形還是內部結構，再生骨料透水性混凝土與其都具有明顯的不同之處。不論兩者的骨料粒徑的大小，單從外觀來看，混凝土表面就具有很多可見的孔隙，這與密實、平滑的普通混凝土外觀是有很不同的。

3.2 再生骨料透水性混混凝土的結構模型

透水性混凝土的滲透性主要是由于其內部連通孔隙的存在。孔是混凝土微結構中重要的組成之一。孔主要存在于硬化膠凝材料、骨料及硬化膠凝材料與骨料的界面上，分原生孔腺和次生孔隙兩類，后者多由前者發展而成，這些孔在混凝土中形成網絡分布并受內外條件影響而變化。但是普通混凝土中的孔歸根結底主要由凝膠孔和毛細孔組成，而要達到快速透水，僅靠這兩種孔是遠遠不夠的，因此，透水性混凝土就需要一些大尺寸的孔，這種大尺寸的孔用眼睛就可以看出。但具有大孔這個單一條件也不能說明混凝土的滲透性好，Abbast明確指出，混凝土的滲透性與孔隙率相關，但兩者之間并不是簡單的函數關系，其滲透性高低一豐要取決于內部孔隙的連通狀況及滲透路徑的曲折性，即孔結構的特征。

要使其具有一定的強度，再生骨料與漿體之間，漿體與漿體之間必須有很好的粘結，并且被漿體包裹的再生骨料之間也應有較好的排列，再生骨料透水性混凝土骨料問的實際排列，每個再生骨料與其它骨料問均有幾個點的接觸，接觸點越多，強度越大，但實際透水性則下降，這與實際試驗結果是一樣的，隨著粗骨料粒徑的增大，骨料制接觸點減少，混凝土抗壓強度降低，透水性上升。再生骨科透水性混凝土中，水泥漿體、界面和再生骨料三個環節的性質接近均勻(稱之為再牛骨料透水性混凝土的個體)。于是，每個個體位于空問網格的交點處，個體與個體之間由于外層水泥漿體的膠結形成再生骨料透水性混凝土的骨架，和處于界面處的大的連通孔隙一起構成整個再生骨料透水性混凝土填充于空間網格之中。

4、透水性混凝土的應用示倒

隨著經濟的發展和現代化建設的進程，許多城鎮被鋼筋混凝土房屋、大型基礎設施及各種不透水的場地和道路所覆蓋。有資料表明，我國城市道路的覆蓋率巳達到7%-15%，特大城市可能超過20%。在為人們提供便利的同時，這些不透水的地面給城市的生態環境帶來許多負面影響。隨著人們對城市生態環境認識的逐步提高，為了有效緩解城市不透水硬化地面對城市生態造成的負面影響，使城市與自然協調發展，走維護生態平衡的可持續發展道路。一些大中城市在政府部門的重視和引導下，透水性鋪裝開始應用于河道護坡、城市廣場、公園和人行道等工程中。

4.1 透水性混凝土在城鎮河道護坡中的應用

傳統的城鎮河道整治.一般采用單純的工程措施護坡，主要有漿砌或干砌塊石護坡、現澆混凝土護坡、預制混凝土塊體護坡等，護砌型式多為梯形或矩形斷面。這些結構形式的護坡，在保持岸坡的結構穩定性，防止水土流失以及防洪排澇等方面，起到了一定的作用。但是它們在不同程度上，對景觀、環境和生態均產生了不良的影響，造成了水體與陸地環境的惡化。

鑒于護坡材料對強度的要求不高，一般C10到C15就能滿足應用要求，將透水性混凝土應用于護坡，不僅具有傳統護坡在保持結構穩定性、防止水土流失及防洪排澇等作用外，還能打開地下水補充通道，使城鎮地下水位難以得到補充。或將透水性混凝土應用于城鎮景觀岸邊的人行路而。

4.2 透水性混凝土在人行道路上的應用

隨著經濟的發展和城市建設步伐的加快.現代城市的地表逐漸被阻水材料所覆蓋，形成生態學上的“人造沙漠”。透水人行道可以提高降水資源的利用率，改善雨天行走的舒適性，調節環境溫度，符合國家提出的建設安全環保型、節約型社會的要求。

北京市路政局于2005年立項開展了“北京市城鎮透水人行道應用研究”，在北京市鋪筑了試驗路，取得了成功的應用經驗。為了推動透水人行道的應用，北京市路政局編制了，“北京市透水人行道設計施工技術指南”，技術指南中是從限制車輛通行和停留角度限定了透水人行道適用范圍。按北京市現行有關規定人行道是方便行人通過的道路，不允許行駛和停放機動車，同時，提出了適臺北京地區特點的環保透水人行道結構設計，為北京市以后透水人行道規劃、設計、推廣應用，提供完整的評估參考依據。

此外，上海市市政工程管理局在2007年12月20日發布了。“透水性水泥混凝土人行道應用技術規程”，為透水性永泥混凝土人行道在上海的應用提供了技術依據。

5、結 語

透水性混凝土以其優秀的環保性能、較好的裝飾效果，其發展前景是樂觀的，但由于透永性混凝士結構的特殊性，使其應用領域受到了限制，應該大范圍有效推廣透水性混凝土的實用。