再生混凝土应用现状研究★

刘 合 敏

(长江师范学院土木建筑工程学院，重庆　408100)



再生混凝土应用现状研究★

刘 合 敏

(长江师范学院土木建筑工程学院，重庆408100)

结合再生混凝土的应用现状，从管约束再生混凝土与纤维增强再生混凝土等方面，阐述了目前再生混凝土的几种应用形式及其力学性能特点，并分析了再生混凝土的应用前景及发展方向，为再生混凝土的研究应用提供参考。

再生混凝土，力学性能，抗压强度，节能环保

1　概述

再生混凝土是废弃混凝土通过破碎、筛分而得的粗骨料而制成的节能环保构件，随着社会的发展，建筑行业的兴起以及大量的建筑结构的兴建，使得大量的陈旧建筑需要更新换代，这样也使得废弃的混凝土对环境产生很大的压力，不利于社会的可持续发展和节能环保的宗旨。

废弃的混凝土通过破碎、筛分后，将其中的粗骨料进行分离，再混以新的水泥砂浆制成的混凝土，称为再生混凝土，而分离出的废弃砂浆进行细化从而作为建筑填料或者垫料使用，分离出的钢筋则进行回收再利用，这样既可以缓解废弃混凝土对环境的压力，也契合了可持续发展和节能环保的社会倡议。同时研究再生混凝土的性能为再生混合构件的工程应用研究打下良好的基础和提供必要的参考。

2　再生混凝土应用现状分析

目前再生混凝土的应用形式主要包括以下方面。

2.1管约束再生混凝土

管约束再生混凝土主要包括：1)普通钢管：主要包括圆钢管和方钢管，文献[1]的研究结果表明钢管约束再生混凝土常见的破坏形式为试件中部发生鼓曲,核心再生混凝土发生斜剪破坏，同时研究还表明与钢管约束普通混凝土相比，钢管约束再生混凝土的受力过程与前者基本相同,都分为弹性和塑性发展两个阶段;核心再生混凝土由于钢管的约束其强度得到显著提高,同时其变形性能也得到较大改善；2)型钢：王浩[2]通过试验研究表明，与普通型钢混凝土相比，型钢再生混凝土的受力特点和破坏形态与前者基本相同，粘结作用较差，骨料取代率对抗震性能影响不大，而轴压比和体积箍筋率的影响较大；3)异形钢管：王威赛[10]通过对异形钢管(T形、L形、十字形等)再生混凝土的研究得出在其他条件相同的情况下，再生混凝土构件的受力性能和变形性能与相应的普通混凝土构件相差不大；相比于普通混凝土构件，再生混凝土构件具有更好的变形能力；4)GFRP/FRP/BFRP管约束：FRP管—再生混凝土—钢管组合柱作为一种新型组合构件,由外FRP管、内钢管以及两管之间填充的再生骨料混凝土三部分组成,曾岚[3]通过对21根试件的研究得出该新型组合构件相比于填充普通骨料的双管构件承载力有所下降,但延性却有明显提高,有利于抗震。

2.2纤维增强再生混凝土

纤维增强再生混凝土主要包括：1)纺织纤维：王建坤[6]通过试验研究得出以下结论，当纺织废地毯含量为2%时，与普通混凝土相比，纺织废地毯再生纤维增强混凝土的抗压强度、抗剪切强度和抗弯曲强度等力学性能得到提高，能量吸收性和干燥收缩性以及由此引起的韧性较普通混凝土都有显著改善，从以上研究结论可以看出纤维增强再生混凝土值得深入研究进而得到广泛使用,如果实现则不仅可节约资源还可以保护环境；2)聚丙烯纤维：杨永生[4]通过大量的试验研究得出以下结论，随着纤维掺入量的增加纤维再生混凝土的抗压强度和抗拉强度也随之逐渐提高，但是再生骨料的情况却刚好相反，再生混凝土的抗压强度和抗拉强度随着再生骨料掺入量的增加都降低，混凝土力学性能与再生骨料的掺入量有一定关系,即聚丙烯纤维对混凝土的增强作用随着再生骨料的掺入量增大反而越小。同时试验研究还表明纤维对再生混凝土劈拉强度的增强作用很显著，明显高于纤维对再生混凝土抗压强度的增强作用；3)钢纤维：胡圣军[5]的试验研究表明，随着水胶比和再生骨料取代率的增大，钢纤维再生混凝土的28 d抗压强度在逐渐减小,粉煤灰取代率对其没有影响，28 d劈裂抗拉强度随着水胶比的增大而减小,而再生骨料取代率和粉煤灰取代率对其没有影响。

2.3其他对再生混凝土的改性分析

1)橡胶再生混凝土：蒋连接[7]的研究结果表明橡胶再生混凝土的流动性、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度随着再生粗骨料取代率的增加而降低,混凝土脆性随着再生粗骨料取代率的增加而增强，同时拉压比呈现减小的趋势;橡胶再生混凝土的流动性随着橡胶粒掺量的增加而逐渐增强,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度随着橡胶粒掺量的增加而减小,拉压比不断增大,橡胶粒掺量的增加会提高混凝土的塑性变形能力，同时研究还表明橡胶再生混凝土拉压比受橡胶粒改性方式的影响很小；2)掺加废弃玻璃:叶腾[8]通过将废弃玻璃粉作为辅助胶凝材料替代部分水泥的研究表明废玻璃和废混凝土两种固体废弃物进行综合利用生产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]的研究结果表明再生混凝土中掺加优质粉煤灰,能够改善其力学性能和表观质量,掺量适中时和易性会有所改善;随着粉煤灰掺量增加,早期强度有所降低,后期强度增长较大,等应变加载时,应力应变曲线与原生混凝土基本相同。对粉煤灰再生混凝土性能影响比较大的因素为再生骨料的质量等级以及其掺量的大小,随着骨料质量等级下降,损伤变大,掺量增多时,坍落度下降明显,强度会略有降低,变形性能会有所改变,等应变加载时,应力应变曲线与原生混凝土明显不同。

3　再生混凝土未来的展望

再生混凝土在节能环保方面的作用明显，也节约了大量的资源和原材料，但是目前的再生混凝土均是通过破碎、筛分回收粗骨料而加以重制，极大的消耗了二次能源。为进一步的降低处理成本和提高节能环保效果，可采用明显大于粗骨料尺寸的块状大尺度废弃混凝土进行再生混合构件的制作，由此制成的混合构件的力学性能及应用分析有待进一步研究。

[1]肖建庄.钢管约束再生混凝土轴压试验研究[J].建筑结构学报，2011，32(6)：92-98.

[2]王浩.型钢再生混凝土组合柱研究现状与建议[J].四川建材，2016，42(3):19-20.

[3]曾岚.GFRP—再生混凝土—钢管组合柱轴压力学性能试验研究[J].土木工程学报,2014,47(2):21-27.

[4]杨永生.纤维再生混凝土基本力学性能试验[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版)，2013,32(12):1669-1672.

[5]胡圣军.钢纤维再生混凝土力学性能的影响因素[J].中南林业科技大学学报，2010,30(9):103-106.

[6]王建坤.纺织废料再生纤维增强混凝土力学性能的研究[J].天津工业大学学报,2005,24(4):12-15.

[7]蒋连接.改性橡胶再生混凝土基本性能试验研究[J].硅酸盐通报,2015,34(7):2007-2012.

[8]叶腾.废弃玻璃在再生混凝土中的应用研究[J].硅酸盐通报,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]王威赛.异形钢管再生混凝土柱轴压和抗震性能的有限元分析[D].天津：天津城建大学,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★:项目来源：长江师范学院校级科研项目(项目编号：2015XJXM46)

刘合敏(1987- )，女，助教

TU528

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