再生混凝土應用現狀研究★

劉 合 敏

(長江師范學院土木建筑工程學院，重慶　408100)

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再生混凝土應用現狀研究★

劉 合 敏

(長江師范學院土木建筑工程學院，重慶408100)

結合再生混凝土的應用現狀，從管約束再生混凝土與纖維增強再生混凝土等方面，闡述了目前再生混凝土的幾種應用形式及其力學性能特點，并分析了再生混凝土的應用前景及發展方向，為再生混凝土的研究應用提供參考。

再生混凝土，力學性能，抗壓強度，節能環保

1　概述

再生混凝土是廢棄混凝土通過破碎、篩分而得的粗骨料而制成的節能環保構件，隨著社會的發展，建筑行業的興起以及大量的建筑結構的興建，使得大量的陳舊建筑需要更新換代，這樣也使得廢棄的混凝土對環境產生很大的壓力，不利于社會的可持續發展和節能環保的宗旨。

廢棄的混凝土通過破碎、篩分后，將其中的粗骨料進行分離，再混以新的水泥砂漿制成的混凝土，稱為再生混凝土，而分離出的廢棄砂漿進行細化從而作為建筑填料或者墊料使用，分離出的鋼筋則進行回收再利用，這樣既可以緩解廢棄混凝土對環境的壓力，也契合了可持續發展和節能環保的社會倡議。同時研究再生混凝土的性能為再生混合構件的工程應用研究打下良好的基礎和提供必要的參考。

2　再生混凝土應用現狀分析

目前再生混凝土的應用形式主要包括以下方面。

2.1管約束再生混凝土

管約束再生混凝土主要包括：1)普通鋼管：主要包括圓鋼管和方鋼管，文獻[1]的研究結果表明鋼管約束再生混凝土常見的破壞形式為試件中部發生鼓曲,核心再生混凝土發生斜剪破壞，同時研究還表明與鋼管約束普通混凝土相比，鋼管約束再生混凝土的受力過程與前者基本相同,都分為彈性和塑性發展兩個階段;核心再生混凝土由于鋼管的約束其強度得到顯著提高,同時其變形性能也得到較大改善；2)型鋼：王浩[2]通過試驗研究表明，與普通型鋼混凝土相比，型鋼再生混凝土的受力特點和破壞形態與前者基本相同，粘結作用較差，骨料取代率對抗震性能影響不大，而軸壓比和體積箍筋率的影響較大；3)異形鋼管：王威賽[10]通過對異形鋼管(T形、L形、十字形等)再生混凝土的研究得出在其他條件相同的情況下，再生混凝土構件的受力性能和變形性能與相應的普通混凝土構件相差不大；相比于普通混凝土構件，再生混凝土構件具有更好的變形能力；4)GFRP/FRP/BFRP管約束：FRP管—再生混凝土—鋼管組合柱作為一種新型組合構件,由外FRP管、內鋼管以及兩管之間填充的再生骨料混凝土三部分組成,曾嵐[3]通過對21根試件的研究得出該新型組合構件相比于填充普通骨料的雙管構件承載力有所下降,但延性卻有明顯提高,有利于抗震。

2.2纖維增強再生混凝土

纖維增強再生混凝土主要包括：1)紡織纖維：王建坤[6]通過試驗研究得出以下結論，當紡織廢地毯含量為2%時，與普通混凝土相比，紡織廢地毯再生纖維增強混凝土的抗壓強度、抗剪切強度和抗彎曲強度等力學性能得到提高，能量吸收性和干燥收縮性以及由此引起的韌性較普通混凝土都有顯著改善，從以上研究結論可以看出纖維增強再生混凝土值得深入研究進而得到廣泛使用,如果實現則不僅可節約資源還可以保護環境；2)聚丙烯纖維：楊永生[4]通過大量的試驗研究得出以下結論，隨著纖維摻入量的增加纖維再生混凝土的抗壓強度和抗拉強度也隨之逐漸提高，但是再生骨料的情況卻剛好相反，再生混凝土的抗壓強度和抗拉強度隨著再生骨料摻入量的增加都降低，混凝土力學性能與再生骨料的摻入量有一定關系,即聚丙烯纖維對混凝土的增強作用隨著再生骨料的摻入量增大反而越小。同時試驗研究還表明纖維對再生混凝土劈拉強度的增強作用很顯著，明顯高于纖維對再生混凝土抗壓強度的增強作用；3)鋼纖維：胡圣軍[5]的試驗研究表明，隨著水膠比和再生骨料取代率的增大，鋼纖維再生混凝土的28 d抗壓強度在逐漸減小,粉煤灰取代率對其沒有影響，28 d劈裂抗拉強度隨著水膠比的增大而減小,而再生骨料取代率和粉煤灰取代率對其沒有影響。

2.3其他對再生混凝土的改性分析

1)橡膠再生混凝土：蔣連接[7]的研究結果表明橡膠再生混凝土的流動性、立方體抗壓強度和劈裂抗拉強度隨著再生粗骨料取代率的增加而降低,混凝土脆性隨著再生粗骨料取代率的增加而增強，同時拉壓比呈現減小的趨勢;橡膠再生混凝土的流動性隨著橡膠粒摻量的增加而逐漸增強,立方體抗壓強度和劈裂抗拉強度隨著橡膠粒摻量的增加而減小,拉壓比不斷增大,橡膠粒摻量的增加會提高混凝土的塑性變形能力，同時研究還表明橡膠再生混凝土拉壓比受橡膠粒改性方式的影響很小；2)摻加廢棄玻璃:葉騰[8]通過將廢棄玻璃粉作為輔助膠凝材料替代部分水泥的研究表明廢玻璃和廢混凝土兩種固體廢棄物進行綜合利用生產再生混凝土具有一定的可行性；3)粉煤灰再生混凝土：仝小芳[9]的研究結果表明再生混凝土中摻加優質粉煤灰,能夠改善其力學性能和表觀質量,摻量適中時和易性會有所改善;隨著粉煤灰摻量增加,早期強度有所降低,后期強度增長較大,等應變加載時,應力應變曲線與原生混凝土基本相同。對粉煤灰再生混凝土性能影響比較大的因素為再生骨料的質量等級以及其摻量的大小,隨著骨料質量等級下降,損傷變大,摻量增多時,坍落度下降明顯,強度會略有降低,變形性能會有所改變,等應變加載時,應力應變曲線與原生混凝土明顯不同。

3　再生混凝土未來的展望

再生混凝土在節能環保方面的作用明顯，也節約了大量的資源和原材料，但是目前的再生混凝土均是通過破碎、篩分回收粗骨料而加以重制，極大的消耗了二次能源。為進一步的降低處理成本和提高節能環保效果，可采用明顯大于粗骨料尺寸的塊狀大尺度廢棄混凝土進行再生混合構件的制作，由此制成的混合構件的力學性能及應用分析有待進一步研究。

[1]肖建莊.鋼管約束再生混凝土軸壓試驗研究[J].建筑結構學報，2011，32(6)：92-98.

[2]王浩.型鋼再生混凝土組合柱研究現狀與建議[J].四川建材，2016，42(3):19-20.

[3]曾嵐.GFRP—再生混凝土—鋼管組合柱軸壓力學性能試驗研究[J].土木工程學報,2014,47(2):21-27.

[4]楊永生.纖維再生混凝土基本力學性能試驗[J].遼寧工程技術大學學報(自然科學版)，2013,32(12):1669-1672.

[5]胡圣軍.鋼纖維再生混凝土力學性能的影響因素[J].中南林業科技大學學報，2010,30(9):103-106.

[6]王建坤.紡織廢料再生纖維增強混凝土力學性能的研究[J].天津工業大學學報,2005,24(4):12-15.

[7]蔣連接.改性橡膠再生混凝土基本性能試驗研究[J].硅酸鹽通報,2015,34(7):2007-2012.

[8]葉騰.廢棄玻璃在再生混凝土中的應用研究[J].硅酸鹽通報,2013,33(9):2290-2295.

[9]仝小芳.粉煤灰再生混凝土基本性能研究[J].混凝土,2014(7):27-31.

[10]王威賽.異形鋼管再生混凝土柱軸壓和抗震性能的有限元分析[D].天津：天津城建大學,2014.

Research on the application situation of recycled concrete★

Liu Hemin

(Civil Engineering and Architecture School, Yangtze Normal University, Chongqing 408100, China)

Combining with the application situation of recycled concrete, from the pipe constraint recycled concrete and fiber reinforced recycled concrete and other aspects, this paper elaborated several application forms and mechanical properties characteristics of recycled concrete at present, and analyzed the application prospect and development direction of recycled concrete, provided reference for the research and application of recycled concrete.

recycled concrete, mechanical property, compression strength, energy saving and environmental protection

1009-6825(2016)25-0114-02

2016-06-21★:項目來源：長江師范學院校級科研項目(項目編號：2015XJXM46)

劉合敏(1987- )，女，助教

TU528

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