浅析再生混凝土国内外研究现状

孙伟

摘要：再生混凝土对生态环境是一种贡献，也是对混凝土技术一种革新，符合我们这个时代的要求，具有很好的社会环境效益，再生混凝土倡导的理念不仅适用于本身，而且还适用于其他不可再生材料的生产。再生混凝土完全可以用于一般混凝土结构之中。

关键词：再生混凝土；国内外；研究现状

引言

传统的建筑材料生产和使用造成资源的过度消耗、能源短缺和环境污染等严重的问题，水泥和混凝土是导致这些问题的重要原因。水泥混凝土结构通常只有几十年的生命周期，在这些结构完成其使用功能后，旧混凝土就会被废弃。世界上每年拆除的废旧混凝土、建筑产生的废弃混凝土、混凝土预制构件厂排放的混凝土以及在生产砌块过程中产生的大量不符合标准的砌块均会产生大量的建筑垃圾。建筑垃圾主要成分为固体废弃物，包括废混凝土块、沥青混凝土块、施工过程中散落的砂浆和混凝土、碎砖渣、金属、竹木材、装饰装修产生的废料、各种包装材料和其它废弃物等。其中混凝土和砂浆所占比例最大，约占总量的30%～50%。目前我国建筑垃圾数量占城市垃圾总量的30%～40%[1]。建筑垃圾中含有大量废弃混凝土，欧共体废弃混凝土的排放量从1980年的5500万吨增长到目前的16200万吨[2]。显然废弃混凝土的排放量随着经济水平的提高在稳步增长。

1国外研究现状

Gupta研究了再生混凝土的抗压强度与水灰比的关系，结果显示，当水灰比较低时，再生混凝土的抗压强度低于普通混凝土；当水灰比较高时，再生混凝土的抗压强度反而高于普通混凝土。

TopcuI.B等通过试验发现当按普通混凝土配合比设计方法设计时，再生混凝土的用水量比普通混凝土大。试验表明，用再生骨料作为粗骨料、天然砂作为细骨料的再生混凝土，当采用基准混凝土配合比时，用水量需增加5%左右；若再生混凝土的粗细骨料均采用再生骨料时，用水增加量为15%。

Rajkumar B.的研究表明在用水量相同的情况下，与基体天然骨料混凝土相比，再生混凝土的坍落度减小，流动性变差，而粘聚性和保水性增强，但若在再生骨料配合比设计中，用再生骨料只替代部分天然骨料以及掺加粉煤灰、矿渣等外掺料与外加剂可以改善再生混凝土的和易性。

Ravindrarajah和Tam的试验结果表明在立方体抗压强度相同时，再生混凝土的弹性模量大约为基准混凝土的70%。

Jose M.V.和Gomez-Soberon在研究再生粗骨料取代率（0、15%、30%、60%、100%）对弹性模量的影响时发现，当再生粗骨料取代率为60%时，再生混凝土弹性模量下降最多，达21%以上。其次是再生粗骨料取代率为100%时，弹性模量较之稍微有所增加。但在各种取代率下再生混凝土弹性模量都比基準混凝土的低。

Hansen和Namd[5]的试验研究总结出高、中、低三个强度系列中再生混凝土与普通混凝土强度的关系，即随着基体混凝土强度的降低，再生混凝土的强度呈下降趋势，并且影响的程度也对应减小。C.S.Poon等通过试验研究得出：采用高强基体混凝土配制的再生混凝土强度与普通混凝土的强度相同。

2国内研究现状

东南大学的张亚梅、秦鸿根等四通过试验发现，为了使再生混凝土的强度和工作性能同时满足要求，进行配合比设计时，在以普通混凝土配合比设计方法为基准的同时，应进行再生骨料预吸水处理，并掺入粉煤灰、减水剂或工者复合使用。

湘潭大学的张学兵建立了再生混凝土单位体积用水量的计算公式，并对粗骨料再生混凝土单位体积用水量进行了试验分析，总结归纳了再生混凝土配合比设计方法，并与普通混凝土配合比设计方法进行了比较。

南京航空航天大学的蒋业浩在参照普通混凝土配合比设计的基础上，总结了再生混凝土配合比的设计方法和步骤，并提出设计抗压强度为20、25、30和35MPa再生混凝土的计算配合比。

华北水利水电学院邢振贤的研究表明再生混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗压弹性模量、抗拉弹性模量都随废弃混凝土的用量增加而降低，说明再生混凝土的脆性降低、韧性增加。

南京航天航空大学的蒋业浩的试验成果表明：只要再生混凝土配制过程中砂率和再生骨料替代率控制在适当范围内，再生混凝土和易性能够满足实际工程需要。

天津城市建设学院的王雪婷等通过试验研究发现再生混凝土应力—应变曲线除曲线各特征点对应的值不同外，再生混凝土与普通混凝土的应力一应变全曲线形状基本相似。

同济大学肖建庄等通过对264块再生混凝土立方体抗压强度试块进行试验，发现除了替代率为50%的再生混凝土外，其它再生混凝土强度较普通混凝土均有降低，但再生混凝土的破坏过程和破坏模式相似。此外，还进行了5组再生混凝土棱柱体试件单轴直接拉伸试验，结果表明在受拉过程中，再生混凝士与普通混凝土在破坏前均经历了弹性和非弹性两个阶段，但再生混凝土的抗拉强度较普通混凝土相比有一定程度的降低。这与国外Ikeda等人的研究结论相似。

3发展趋势

对于再生混凝土，若能通过掺加活性超细矿物粉（如粉煤灰、高炉矿渣、硅粉、氟石粉等）和高效减水剂等外加剂，通过一定的技术途径对再生骨料进行改性，制成强度高、耐久性好的高性能绿色混凝土，从而广泛应用于承重结构中，这将会有更为明显的社会效益、经济效益和环境效益，这是今后应进一步研究的课题。