再生骨料混凝土研究现状及发展

2019-03-28

福建质量管理 2019年10期

(重庆交通大学重庆 400074)

混凝土是当今世界应用最为广泛的一种建筑材料，而我国早在1999年就成为全球混凝土用量最多的国家，由此导致的资源浪费，环境污染等等一系列问题越来越受到人们的关注，在这种背景下，再生骨料混凝土应运而生。再生混凝土可以节约资源，保护环境，是一种可持续发展的绿色混凝土，因此再生混凝土拥有良好的研究前景。但是目前在国内对于再生骨料混凝土的研究不够深入，很多技术问题还没有得到解决。

一、国内外废弃混凝土的应用现状

再生混凝土在国外的研究比较早，在二次世界大战之后，德国，日本，河南，韩国，丹麦都逐渐开始了对再生骨料混凝土的研究，早在1995年，德国就利用建筑垃圾循环再生了约1150m3废砖集料；日本在1998年建筑垃圾再生利用率以达到56%，目前在住宅小区的改造过程中，利用率达到了100%；而在中国，根据中国低碳网统计，2013年，中国建筑垃圾资源化利用率仅仅为5%。从上面数据可以看出，中国对再生混凝土的研究起步较晚，技术落后，还有很多问题需要我们去解决，很多难关需要我们去攻克。

二、再生混凝土制备技术

目前国内外的制备工艺异曲同工，都是将切割设备、传送机械、筛分设备、杂质清楚的设备有机的结合在一起，共同完成破碎、筛分和去除杂质等工序。由简单破碎制得的再生骨料品质较差，棱角多、表面粗超、表面还附着着水泥砂浆，并且在简单破碎过程中由于剧烈撞击等在内部造成大量裂纹，导致再生骨料孔隙率大、堆积密度小、吸水率大、压碎指标值大，导致各方面性能明显劣势于天然骨料。严重影响到了再生骨料混凝土的性能，阻碍了再生骨料混泥土的发展。而要想提高再生骨料混凝土的性质就必须对再生骨料进行强化，强化方法分为物理强化法和化学强化法。化学强化法就是利用不同性质的材料对再生骨料进行预处理，使其性能得到改善。杜婷等研究了四种不同性质的材料(纯水泥浆、水泥外掺kim粉浆液强化、水泥外掺硅粉浆液进行强化、水泥外掺粉煤灰浆液进行强化)对再生骨料进行处理，处理之后的再生骨料表观密度和压碎指标值都得到了改善，但是吸水率并没有得到改善。实验结果表明化学强化法对再生骨料性能的提高不够显著，并且成本较高，一般不予推荐使用。物理强化法是指利用机械对简单破碎得到的再生骨料进一步处理，去除其表面附着的水泥砂浆和棱角的方法。物理强化法国内外也有多种，包括立式偏心装置研磨法、卧式回转研磨法、加热研磨法和颗粒整形法等等。

根据上结果可知，物理强化法在效果上要优于化学强化法，但是影响再生骨料性质的因素是各方面的，而再生骨料有事再生混凝土的核心，对再生混凝土的性能影响起着至关重要的作用，在未来，再生骨料应该得到更加全面、科学的研究。

三、再生骨料混凝土的性能

(一)新拌混凝土的和易性

混凝土的施工和易性是一种最基本的性质，施工和易性达不到要求，必将会阻碍再生混凝土的发展推广。再生骨料孔隙率大，吸水率高等特点导致再生骨料混凝土的坍落度小于普通混凝土。张名杰研究了再生骨料取代率对坍落度的影响，发现随着再生骨料取代率的增加，坍落度由变小的趋势。王振双研究发现坍落度随着砂浆附着率的增加而降低。所以在实际拌和混凝土的时候需要加大减水剂的使用量和用水量。

(二)抗压强度

由于再生骨料孔隙及微裂缝多，导致了再生骨料的抗压强度比普通混凝土的强度低5%-30%左右。目前，国内外有大量的学者对再生骨料混凝土的抗压强度进行了研究，并且取得了显著的效果。李秋义测试了三种(简单破碎得到的粗骨料(JP)、一次颗粒整形得到的粗骨料(YK)、二次颗粒整形得到的粗骨料(EK))不同品质的再生粗骨料配置得到的再生骨料混凝土的抗压强度，实验结果：EK>YK>JP。