摘" 要:再生混凝土是一種環保型建筑材料,隨著建筑業的可持續發展,越來越受到人們的關注。它的性能特征直接影響著各種工程的可行性和效果,從密度、吸水性等物理性能上的差異,到抗壓和抗拉強度的性能,再到植生性能,無一不影響再生混凝土的推廣應用。因此,對其性能進行深入研究,優化制備工藝,強化廢棄混凝土管理與循環利用的策略,對促進再生混凝土在建筑領域的推廣應用,以及實現資源回收與環保目標具有重要意義。
關鍵詞:再生混凝土;性能;可持續發展
1 前言
隨著環境保護意識的不斷增強,資源循環理念深入人心,再生混凝土作為一種新型的建筑材料,已成為當今建材行業的一個新熱點。但是,這種性能的特殊性,既是機遇,又是挑戰。一方面,混凝土與普通混凝土的物理、力學性質存在較大差異,在設計與使用時應慎重對待。另一方面,植生性能也使生態工程成為可能。因此,要實現再生混凝土的可持續發展,就必須從推廣應用、性能改進、制備工藝優化、廢棄混凝土管理等方面著手,并克服目前存在的問題,使其在環境保護方面發揮更大的作用,推動我國建筑業向綠色發展邁進。
2再生混凝土的性能
2.1物理性能
再生混凝土具有獨特的物理性能。從密度上看,由于原材料的復雜性,再生骨料的堆積密度、表觀密度均略低于普通混凝土。例如,由再生骨料制成的混凝土的密度為2200~2400 kg/m3,而普通混凝土的密度通常為2400~2500 kg/m3。因此,再生混凝土可應用于大跨徑橋梁的非承重部位。從吸水角度來看,再生骨料表面粗糙,孔隙較多,這是再生混凝土具備吸水性能的主要原因。與普通混凝土相比,它的吸水率可高出10%~20%。因此,當使用再生混凝土時,必須考慮到它的耐久性,如在潮濕的環境中,它可能更易被腐蝕。另外,再生混凝土與普通混凝土相比具有較大的干縮和自收縮,從而增加了混凝土結構產生裂縫的風險,因此,需要加強養護管理。
2.2力學性能
再生混凝土應用于實際工程時,其力學性能是一個非常重要的問題。與普通混凝土相比,再生混凝土28天抗壓強度要比普通混凝土低。究其原因,主要是再生骨料強度偏低,與新水泥砂漿之間的粘結性能較差,例如,普通混凝土強度為40 MPa~60 MPa,再生混凝土強度為20 MPa~40 MPa。但是,通過合理的配合比和改進生產工藝,可以提高再生混凝土的抗壓強度。此外,再生混凝土的抗拉強度、彈性模量均偏低,對混凝土抗裂性能及變形能力有較大影響。因此,在設計過程中,應充分考慮再生混凝土結構受力特點,適當提高配筋率,保證結構安全可靠。
2.3植生性能
再生混凝土由于具備可再生的性能,在生態工程領域具有廣闊的應用前景。再生骨料具有多孔結構,能為植物提供一定的生長空間及附著條件。通過調節骨料的粒徑和孔隙率等參數,能夠實現對植生性能的優化。例如,再生骨料顆粒越大,孔隙越大,越有利于植物根系的生長。同時,再生混凝土還能為植物提供水分、營養物質等,為植物的生長提供條件,可在邊坡防護、城市綠化等方面發揮工程保護作用,促進植被生長,實現生態修復與環境美化。然而,該技術的應用也受到環境條件和植物品種選擇等多種因素的影響,需要對多種因素進行綜合考慮,才能獲得最好的造林效果。
3再生混凝土的可持續發展策略
3.1推廣再生混凝土的應用
當前,在我國大力推廣再生混凝土,是實現可持續發展的重要途徑之一。
首先,政府應制定相應的政策與標準,以促進其推廣應用。例如,要求一定比例的建筑工程必須采用再生混凝土,或對采用再生混凝土的建設項目給予稅收優惠和補貼。其次,加強對再生混凝土產業的宣傳與教育,是促進其推廣應用的一條有效途徑。通過舉辦再生混凝土技術研討會、展覽等活動,邀請專家學者、業內人士及企業代表,共同探討再生混凝土應用前景與技術開發,交流成功案例與經驗,提升行業認知度與接受度。再次,加強對建筑設計師、工程師及施工人員的培訓與教育,讓他們對再生混凝土的性能特征、施工工藝及應用優勢有更深刻的認識,以提升再生混凝土設計與施工的能力與水平,推動再生混凝土在建筑業的推廣應用。最后,建立健全的市場機制與供應鏈體系,為其推廣應用提供強有力的支持。通過對再生混凝土生產企業的培育與發展,提高其生產能力與技術水平,保證再生混凝土的供應與質量。在此基礎上,加強與施工企業、建筑企業及原材料供應商的合作,建立穩定的供求關系與合作模式,降低再生混凝土生產與使用成本,提升其市場競爭力。此外,拓展再生混凝土在公路、水利等其他領域的應用與市場空間,為其可持續發展創造更多的機會與條件。
3.2提高再生混凝土的性能
提高再生混凝土的性能,對提升其市場競爭力、拓展應用領域具有重要意義。
首先,對再生混凝土處理技術進行優化是提高其使用性能的前提。通過對再生骨料的破碎、篩分、清洗等工藝的改進,可以有效地清除其中的雜質及有害物質,提高骨料的清潔度與品質。例如,利用高效破碎設備及多級篩分系統,將廢棄混凝土粉碎成不同粒徑的骨料,再利用清洗裝置除去骨料表面的灰塵及殘余水泥漿,從而得到高品質的再生骨料。高品質再生骨料可以改善再生混凝土的強度、耐久性和工作性,達到與普通混凝土相近或接近的性能。
其次,對再生混凝土配合比進行適當調整是改善其使用性能的重要途徑。通過實驗和優化,確定再生骨料的最優配比、水泥摻量、外加劑類型及摻量,實現再生混凝土性能的大幅提升。例如:適當提高水泥用量及外加劑的配比,可改善其強度及耐久性能;合理選用減水劑及其他摻合料,可提高再生混凝土的工作性能和流動性能,便于施工。在此基礎上,針對再生混凝土的特殊應用需求,對其配合比進行調整,使其滿足抗凍性、抗滲性等不同性能要求,增強其適應性和市場競爭力。
最后,加強對再生混凝土性能的研究與技術創新,是實現再生混凝土性能持續提升的根本動力。對再生混凝土的力學、耐久性、工作性等性能進行深入研究,揭示其性能演變規律及影響因素,為優化其性能提供理論基礎與技術支持。同時,積極研究和應用新材料和新技術,如納米材料改性、纖維增強等,以進一步提升其性能。例如:在再生混凝土中加入納米材料,可顯著改善混凝土的強韌性及耐久性;纖維增強技術可提高再生混凝土的抗裂性、抗沖性,使其更廣泛、更可靠地應用于建筑工程。
3.3優化再生混凝土的制備工藝
對再生混凝土的制備工藝進行優化,是改善再生混凝土性能、提高其應用效果的重要手段。
首先,關鍵在于對再生骨料預處理技術進行改進。再生骨料是一種重要的原材料,其質量直接影響使用性能。通過采用高效破碎篩分設備,對廢棄混凝土進行破碎,使其粒度分布均勻。同時,利用專用的清洗設備和清洗劑,將骨料表面的灰塵、油污及殘余水泥漿等清除干凈,以提高骨料的潔凈度與品質,為再生混凝土制備提供高品質的骨料。
其次,對再生混凝土拌合工藝進行優化,可以改善再生混凝土的均勻性和工作性能。再生混凝土在拌合過程中應充分考慮再生骨料的吸水性能、表面粗糙度等因素,合理調節混合時間與速度。例如,適當延長拌合時間,保證再生骨料與新骨料、水泥凈漿等充分拌合,使混凝土拌合均勻。同時,采用強制式混合機等先進攪拌設備,可提高攪拌效率,改善混凝土勻質性,減少離析、泌水,改善其工作性能,提高施工便捷性。
最后,加強對再生混凝土的養護管理,以保證再生混凝土的使用穩定性。再生混凝土的養護狀況直接影響到其強度發展及耐久性。在配制時,應針對再生混凝土的特點,采取合理的養護方案,如溫度、濕度、養護時間等。例如,蒸養與自然養相結合,可促進再生混凝土強度的提高、早強及耐久性能的提高。同時,加強養護過程中的監測與管理,及時發現并解決養護過程中出現的問題,保證再生混凝土的使用性能滿足要求,為再生混凝土的使用提供可靠保證。
3.4加強廢棄混凝土的管理與回收
加強廢棄混凝土的管理和回收利用,對促進可持續發展具有重要意義。
首先,建立健全的廢舊混凝土循環利用制度。為保證廢舊混凝土能夠及時、高效地收集、運輸,應建立完善的廢舊混凝土回收網絡及回收站。例如,政府可與建筑企業及廢舊混凝土回收公司合作,建立專用的廢舊混凝土回收站,并配備專業回收設備及人員,對廢舊混凝土進行分揀、收集、運輸,為再生混凝土生產提供充足的原材料,降低生產成本,提高企業經濟效益。
其次,提高廢棄混凝土的回收率。在回收利用過程中,需對廢棄混凝土進行嚴格分類篩選,除去其中的雜質及有害物質,提高再生骨料的品質與純度。例如,利用先進的分選設備與工藝,有效分離廢棄混凝土中的骨料、水泥凈漿及鋼筋,獲得優質再生骨料。同時,加強再生骨料回收利用技術的研究與應用,提高再生混凝土的比例與性能,最大限度地利用廢棄混凝土資源,降低建筑廢物排放,減少環境污染。
最后,加強對廢棄混凝土再利用的監管與政策支持。政府應加強對廢舊混凝土回收利用產業的監督管理,制定嚴格的行業標準,保證回收利用過程的標準化與安全。同時,應制定稅收優惠、補貼等相關政策與激勵措施,鼓勵企業與個人參與廢棄混凝土回收利用及再生混凝土的生產與應用,激發全產業的積極性與活力。通過強化監管與政策支持,推動廢棄混凝土循環利用產業健康發展,保障其可持續發展,促進我國建筑業綠色轉型與可持續發展。
3.5公眾教育與意識增強
在推動再生混凝土發展的進程中,公眾教育與意識增強是不可或缺的重要環節。加強公眾對再生混凝土的認識和了解,是提高其對環保建材接受度的關鍵。再生混凝土作為新型環保建材,很多公眾對其特性、優勢及應用場景并不熟悉。為此,可以通過多種渠道進行科普宣傳,比如,利用社交媒體平臺發布圖文、視頻等內容,詳細介紹再生混凝土是如何由廢棄混凝土加工而來,以及其在實際建筑中的應用實例,如一些采用了再生混凝土建造的綠色建筑,它們不僅降低了建筑成本,還減少了對環境的影響。同時,舉辦科普講座也是行之有效的方式,邀請行業專家深入社區、學校、企業,講解再生混凝土在資源節約、環境保護方面的重要意義,讓公眾近距離感受再生混凝土的實物或模型,增強直觀認知。
通過宣傳教育增強社會各界對資源循環利用和環境保護的意識,對再生混凝土的推廣應用意義重大。在學校教育中,將資源循環利用和環保知識納入課程體系,從基礎教育階段培養學生的環保理念,引導學生了解再生混凝土在資源循環鏈條中的重要位置,鼓勵學生參與相關的環保實踐活動。對于企業而言,通過組織內部培訓,讓員工認識到使用再生混凝土不僅能夠響應環保號召,還能為企業帶來長期的經濟效益,如降低原材料采購成本、提升企業社會形象等。對于社會大眾,在公共場合如地鐵站、商場等,通過海報、公益廣告等形式,宣傳資源循環利用的緊迫性和環境保護的重要性,強化公眾對環保建材的認同感,進而促使公眾在日常生活中積極支持和推動再生混凝土的應用。
4結論
再生混凝土是一種環保型建筑材料,對建筑業可持續發展起著舉足輕重的作用,它具有良好的物理性能、力學性能和植生性能,為工程建設提供了一種新的途徑。隨著科技進步及環境保護意識的增強,對再生混凝土的研究與應用將會進一步深入,最終實現資源循環利用與環境保護,促進建筑業的綠色發展和可持續進步。
參考文獻
[1]羅佳樂,馬兵,李坤鵬,等.再生混凝土抗凍融耐久性能改善措施研究現狀分析[J].施工技術(中英文),2024,53(22):1-9.
[2]劉家豪,張豪邁,張超,等.再生混凝土力學性能研究現狀與挑戰[J].江蘇建材,2024(5):11-12+20.
[3]柏茜,劉波,張偉.再生混凝土梁抗剪試驗及承載力計算模型研究[J].水利建設與管理,2024,44(10):8-18.
[4]陳斌.再生骨料對再生混凝土力學性能的影響研究[J].江西建材,2024(9):11-13+42.
[5]張建鵬.再生混凝土力學性能及耐久性試驗研究[J].施工技術(中英文),2024,53(14):125-130.
[6]張培源,許營.再生骨料混凝土的力學特性研究及應用[J].建筑機械,2024(12):71-74+80.
[7]王稷良,高鵬飛,寶群群,等.再生骨料對混凝土性能的影響及其強化技術研究現狀[J].新型建筑材料,2024,51(11):11-17.
[8]李克青,齊國強,曹芳菲,等.建筑垃圾再生骨料的特性及改性方法研究進展[J].混凝土與水泥制品,2024(11):115-120.