浅论再生混凝土的研究现状

刘桐

【摘要】本文概述了再生混凝土的定义、发展趋势及对环境的影响，阐述了再生混凝土所存在的一些问题，提出发展再生混凝土技术是社会可持续发展的需要。

【关键词】再生；混凝土；现状；发展趋势

1. 引言

人口的快速增长和都市化发展，导致中心城市建筑业迅速发展，每天都有旧建筑物被推倒，新建筑物在兴建。从这些旧建筑物上拆下来的废旧混凝土，量大而广，而且多数堆积在城市郊区的公路、河道、沟壑附近。如此做法会恶化城市环境，带来非常严重的二次污染。另外，堆存废旧混凝土要占用耕地，对于土地和空间日趋宝贵的城市是一种极大的威胁，限制城市的发展空间。而且运走废旧混凝土还需要支付不菲的运输费用[1]。如何处理这些越来越多的建筑废料，成为各国政府棘手的问题之一。

废弃混凝土的再生利用己成为一项迫切需要解决的课题。由于废弃混凝土块中含有大量砂石骨料，如果能将它们就地回收，经过破碎、清洗、分级后作为骨料再利用，生产再生混凝土用到新建建筑物上，则不仅能降低成本、节省天然骨料资源、缓解骨料供求矛盾，还能减轻对城市环境的污染[2]。对废弃混凝土进行循环再利用被看作是发展绿色混凝土的主要措施之一，具有十分明显的环境效益、经济效益和社会效益。

2. 再生混凝土的定义

将废弃混凝土块经过裂解、破碎、清洗、筛分、分级后，按一定的比例混合形成的骨料称为再生骨料（Recycled Aggregate，RA），而把再生骨料作为部分或全部代替天然骨料配制的混凝土称为再生骨料混凝土（Recycled Aggregate Concrete， RAC），简称再生混凝土[3]。再生混凝土是建筑材料资源循环利用与生态协调的重要方面。合理有效的利用再生骨料或再生混凝土可有效地节约天然资源的优质骨料。显然，再生混凝土的开发和应用，一方面可大量利用废弃的混凝土，经处理后作为循环再生骨料来替代天然骨料，从而减少建筑业对天然骨料的消耗：另一方面，还可在其配制过程中掺入一定量的粉煤灰等工业矿渣，这又充分利用了工业废渣。同时再生混凝土的开发应用还从根木上解决了天然骨料日益缺乏及大量混凝土废弃物造成生态环境日益恶化等问题，保证了人类社会的可持续发展[4]。

3. 再生混凝土存在的一些问题

再生骨料与天然骨料相比，具有孔隙率高、吸水性大、强度低等特征，因而导致再生骨料混凝土与天然骨料混凝土的特性相差较大，也因此导致再生混凝土在应用中存在一些问题。

3.1 强度问题

要将再生骨料用于钢筋混凝土工程，再生骨料须有足够强度，而再生混凝土破坏过程中，骨料本身因有不同组分，受力后存在一些微裂缝，导致骨料强度较低，因此目前再生骨料主要用来配制中低强度的混凝土[5]。

3.2 收缩大问题

再生骨料的颗粒棱角多，表面粗糙，组成中包含着相当数量的硬化水泥砂浆，砂浆体中水泥石本身孔隙率较大，且在破碎过程中其内部往往会产生大量具有一定尺寸的裂纹，因此与天然骨料相比，再生骨料的吸水率和吸水速率大得多[6]。

3.3 再生骨料的掺入量的问题

随着再生粗骨料取代天然粗骨料比例的提高，再生骨料混凝土的抗压强度略有降低，但幅度较小；而随着再生细骨料取代天然细骨料比例的提高，再生骨料混凝土的抗壓强度有较明显的下降。另外，在配合比相同的前提下，要保证再生混凝土与基准混凝土相同的坍落度，须增加拌和水，因此在配制再生棍凝土时应考虑再生骨料掺入量对混凝土强度和工作性的影响[7]。

3.4 耐久性问题

通过对再生混凝土的性能相关实验研究表明：再生混凝土的耐久性较天然骨料混凝土的要差。由于再生骨料孔隙率较高、吸水率大，再生混凝土抗渗性能较相同条件下的普通混凝土差，氯离子的渗透性也差。

3.5 造价问题

一般废弃混凝土经过破碎、清洗、分级和按一定比例相互配合后才能得到再生骨料，因此单纯就成本而言，再生骨料混凝土的成本会高于天然骨料混凝土，但由于其能在施工现场就地处理、破碎、利用，成本可以降低一些。所以，要评价再生混凝土的造价，应结合建筑垃圾处理费用、运距、占地损失以及本地区天然骨料的储量、年需求量、资源化处理后再生骨料的成本、具体应用到工程中的效益、质量控制的成本、质量的可靠性评价等作综合的技术经济分析[8]。

4. 再生混凝土的发展趋势

在建筑工程中，混凝土作为最大宗的人造材料对自然资源的占用及对环境的负面影响是非常严重的。全世界每年拆除巨大数量的废旧混凝土、新建建筑产生的废弃混凝土以及混凝土工厂、预制构件厂排放的废旧混凝土，不仅处理费用惊人，还需要占用大量的空间存放，污染环境，浪费耕地，成为城市的一大公害，而由此引起的环境问题也十分突出，简单的遗弃它们也是对自然资源的极大浪费。因此，再生混凝土是一个环保产业，其发展需要政府的产业政策扶持和国家的法律法规保障。我国要发展再生混凝土，必须从政策和财政上加大对再生混凝土的研究开发，使再生混凝土的生产和工程应用有章可循。且在每个地区都投资兴建以处理混凝土废弃物为主的建筑垃圾再生加工厂，工业化生产再生骨料和再生混凝土，降低其生产成本和提高其品质。只有这样，才能真正推动再生混凝土这一新型绿色混凝土在我国的发展。

5.小结

再生混凝土解决了混凝土作为最大宗的人造材料对自然资源的占有及对环境造成的负面影响，是一种新型的绿色混凝土。目前国内外对再生混凝土的基本性能研究工作正逐步深入，但由于再生骨料的来源、生产工艺、实验条件和方法的差异，使再生混凝土性能不如普通混凝土稳定，而且对于再生骨料在构件方面的研究比较少。为了加大再生混凝土的开发和应用，还有许多工作要做：（1）再生混凝土还缺乏全面、系统的研究，尤其是再生混凝土的长期性能和耐久性能还需进一步研究，逐步实现再生混凝土的高性能化。（2）再生骨料的生产采用人工破碎，这种方法只能适用于小型的实验室实验，设计生产出水泥浆剥离度高并且环保高效的破碎机械将对再生混凝土技术的应用推广起重要作用。此外，机械破碎或人工破碎，再生混凝土骨料的质量是否有差异也有待于进一步研究。（3）加强对再生混凝土变形性能的研究。如收缩和徐变等。

参考文献

[1]吴贤国等.建筑施工废料的数量、组成与产生原因分析[J].武汉：华中理工大学学报.2000： 24～26.

[2]李惠强，杜婷，吴贤国.建筑垃圾资源化循环再生骨料混凝土研究[J].华中科技大学学报，2001，29（6）： 83～84.

[3]孙跃东，肖建庄.再生混凝上骨料，混凝土.2004， （6） ： 33～36.

邢振贤，周曰农.再生混凝土性能研究与开发思路[J].建筑技术开发，1998，25 （5）；28～31.

[4]侯景鹏，史巍，宋玉普.再生混凝土的研发与应用推广[J].建筑技术，2002， 33（1）：15～17.

[5]杜婷，李惠强，吴贤国.再生混凝土的研究现状和存在的问题[J]..建筑技术，2003，34（2）：133～134.

[6]罗蓉，冯光乐，凌天清.再生水泥混凝土研究综述[J].中外公路，2003， 4：83～86.

[7]杜婷，李惠强，郭太平等.废弃混凝土再生骨料应用的经济性分析[J].新型建筑材料，2006（6）： 30～33.

[8]吴贤国，郭敬颂，李蕙强等.建筑废料的再生利用研究[J].建筑技术与应用，2004， 1.

作者简介：

刘 桐，男，1987-08-16，籍贯：天津，学历：大专，单位：天津第三市政公路工程有限公司，助理工程，研究方向：高性能混凝土