基于CiteSpace再生骨料混凝土领域研究可视化分析

杨 雪，刘利骄，李康一，苏安双

(1.黑龙江大学 水利电力学院，黑龙江 哈尔滨 150080；2.黑龙江大学 建筑工程学院，黑龙江 哈尔滨 150080；3.黑龙江省水利科学研究院，黑龙江 哈尔滨 150080)

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本文选取中国知网(CNKI)数据库中的文献，利用高级检索功能，限定检索时间为2001—2021年，检索表明，“再生混凝土” 这个词不如 “再生骨料混凝土” 指代清晰，如果将检索主题定为“再生混凝土”，在中国知网(CNKI)数据库查到的文献非常庞杂，影响分析结果的准确性，所以本文以“再生骨料混凝土”为主题词精确检索，共得到6127篇相关文献，且本次研究对象仅选择核心学术期刊，对英文文献，学位论文，报纸等暂不进行考虑；最后得到1283篇相关文献。

1.2 研究方法

将筛选后的1283篇相关文献以“Refworks”格式导出并保存，本文基于CiteSpace(5.8.R3)软件进行可视化分析。时间切片分区设定为2001年1月—2021年12月，时间切片设置为1年，节点类型分别选择关键词、作者、机构。通过网络剪裁方式简化分类，制作模型并进行可视化分析。

2 文献可视化结果分析

2.1 研究时间分布情况

根据文献检索情况，绘制了各年份文献发文量的变化情况，见图1。由图1可知，从整体来看，再生骨料混凝土领域研究的发文量在不断波动，在2001—2007年，期刊文献发表数量较少，统计图走势趋于平缓，这表明再生骨料混凝土领域研究处于初期阶段；而2008年后开始进入了发文量激增时期，统计图总体呈上升趋势，截至2021年，共计发表期刊文献1183篇，占发文总量的92%，其中2020年发文量为135篇，达到了峰值，这表明越来越多的学者开始关注并研究这一领域。通过发文量变化趋势可以看出国内再生骨料混凝土领域研究正处于蓬勃发展时期。

在此期间最早研究“再生骨料混凝土”领域的论文是屈志中的《钢筋混凝土破坏及其利用技术的新动向》，该论文对钢筋混凝土破坏技术现状、再生骨料的加工工艺、改善再生骨料的方法和再生混凝土的主要性能等方面进行分析。引用率为178，为后续学者的研究提供了一定启发。

2.2 作者分布情况

运用CiteSpace软件对文献进行发文作者分布情况分析，见图2。由图2可以看出，肖建庄、李秋义、朱平华、崔正龙等学者在再生骨料混凝土领域研究作出了重要贡献。在具体的研究内容上，肖建庄等[1]主要从再生骨料混凝土材料、结构和应用等方面进行研究；李秋义等[2]主要从再生骨料的强化方法、制备技术和再生混凝土显微结构等方面进行研究；朱平华[3]主要从再生骨料混凝土的性能及改性方向进行研究；崔正龙[4]主要从再生骨料混凝土的释水特性、耐久性和抗冻性等方面进行研究。在学术合作上，发文量较高的学者之间合作程度较低，分布较分散，并未形成大规模的合作网络。

图2 研究作者共现图谱

2.3 研究机构和成果资助情况

发文数量可以在一定程度上体现出机构在该领域影响力，表1展示了2001—2021年我国再生骨料混凝土领域的主要研究机构中有较大影响力的前十名及其发文量。总体来看，我国再生骨料混凝土领域研究实力较强机构都是高校，可以看出新疆大学、常州大学、太原理工大学在研究再生骨料混凝土方面更有竞争力，但是极少有跨机构合作发文，主要研究机构之间普遍缺乏合作，整个研究的范围不是一个机构可以解决的，在今后再生骨料混凝土领域的发展中，还需要更多的机构进行合作。

表1 再生骨料混凝土领域主要研究机构

关于再生骨料混凝土领域研究所资助的研究基金主要是来自国家自然科学基金(占 563篇)和国家科技支撑计划(占61篇)。而另外的资助基金大体上为河南省科技攻关计划(38篇)、广西科学基金(34篇)、中国博士后科学基金(29篇)、建设部科学技术计划项目(20篇)、广西壮族自治区科技攻关计划(19篇)、陕西省自然科学基金(17篇)、辽宁省教育厅高校科研基金(17篇)、江苏省普通高校自然科学研究计划项目(15篇)。由此可见，地方上对再生骨料混凝土领域研究成果资助权重比较小，显示出了地方性基金没能很好地关注于此领域研究，更加说明了地方各界对此领域研究还处在初级阶段，因此，对于再生骨料混凝土领域的研究还需要社会各界研究人士的大力协助。

2.4 研究热点分析

使用CiteSpace软件对已建立的文献数据库进行分析，得到高频关键词共现图谱，见图3。其中，图谱中节点区域尺寸的大小代表关键词的词频高低，即节点范围越大,关键词频率越高;节点之间的线条粗细程度代表关键词之间共现频率的高低，节点越大，则共现频次越多，受到的关注程度也就越高。

图3 高频关键词共现图谱

对CiteSpace软件分析得到的关键词频次、中心性等信息进行整理，根据频次排序整理出排名前20的高频关键词，如表2所示。可以看出，关键词“再生混凝土”“再生骨料”和“抗压强度”频次较高，关键词“弹性模量”“建筑垃圾”“冻融循环”等频数虽然不大，但中心性很大。通过高频关键词的组成，可以初步判断出再生骨料混凝土领域的研究热点。

表2 再生骨料混凝土高频关键词

为了从关键词中提炼出进一步的研究热点，本文利用CiteSpace软件的聚类功能，将分散的关键字进行归类，结果如图4所示。

图4 聚类分析图谱

将聚类结果与高频关键词相结合，得出了再生骨料混凝土领域的研究热点，具体如下。

(1)再生骨料混凝土的力学性能研究。通过正交试验、预测模型及试验验证等手段分析再生骨料混凝的劈裂抗拉强度、抗压强度、抗折强度和弹性模量等性能[5]，该热点研究成果为今后再生骨料混凝土在实际工程中的应用奠定了坚实的理论基础。

(2)再生骨料混凝土的耐久性研究。由于再生骨料的本身的性质，导致再生骨料混凝土的耐久性低于普通混凝土[6]。再生骨料混凝土耐久性研究主要包括抗冻性、抗侵蚀性和抗渗性等。抗冻性是衡量再生骨料混凝土耐久性的一个重要指标，它直接关系到工程结构的长期安全使用。对于我国北方等地区，在冻融循环作用下的冻融破坏已经成为混凝土耐久性破坏的主要因素[7]。因此，通过对再生骨料混凝土的抗冻性的研究，找出其冻融破坏规律，并提出相应的改进技术措施，在理论和工程上都有一定的指导作用[8]。

(3)再生骨料混凝土的改性研究。由于普通再生骨料混凝土有诸多不足，国内外学者不断尝试对再生骨料混凝土进行性质改良。由于再生骨料的存在，再生混凝土界面过渡带的复杂性增加，常用物理法和化学法等方法进行改性。通过在再生骨料混凝土中添加一些掺合料，如粉煤灰[9]、钢纤维和矿粉等,也可达到再生骨料混凝土性能的提升, 研究成果为工程实践提供参考依据。

(4)建筑垃圾在再生骨料混凝土中的应用。建筑行业的快速发展使建筑废弃物的数量日益增多，在建筑废弃物中，废弃混凝土的占比相当大，再生骨料混凝土使废弃混凝土得到了有效地回收利用，既能有效的解决废弃混凝土处置问题，又能节省大量的天然骨料，符合社会可持续发展的需要[10]。

2.5 研究前沿动态

“突现词”是一种在一定时期内使用频率比较高的词语，通过对其在不同时段中的频繁变动进行分析，从而能够识别出研究的阶段性特点和发展趋势，从而明确研究对象的历史演变和发展过程。图5为按时间顺序展现的关键词突现图谱，呈现出2001年以来再生骨料混凝土研究热点变化的趋势，基于此将我国再生骨料混凝土研究划分为3个阶段，分析每一阶段的研究热点和变化趋势，为我国再生骨料混凝土研究的趋势做出预测。

图5 关键词突现图谱

第一阶段2001—2010年：这个阶段是我国再生骨料混凝土的萌芽时期，发文量主要围绕相关概念进行探究，研究深度较为浅显，如废弃混凝土、基本性能、实验研究是这个时期的突现词。

第二阶段2011—2016年：这个阶段学者注重再生骨料混凝土的实用研究。抗冻性、承载力、水灰比是这阶段的突现词。这一阶段的理论探讨，为下一步的实践探索打下了坚实的基础。

第三阶段2017—2021年：此阶段反映了近年来再生骨料混凝土领域的研究热点。主要关注于透水性、透水系数、孔隙率，集中探究再生骨料透水混凝土、再生骨料自密实混凝土和钢纤维改性再生骨料混凝土。

3 结 语

(1)国内对再生骨料混凝土的研究虽然取得了一些成果，但总体上仍存在着很大的发展空间。

(2)当前对再生骨料混凝土领域的研究主要集中在低强度的再生骨料混凝土上，今后的研究中，可进行高强再生混凝土的研究，以探索其工程应用性，扩大其应用领域。也可从高分子有机材料方面加强，通过在再生骨料混凝土中加入一定的有机填充剂，使其充分参与水泥的水化，使混凝土结构更加紧凑，从而降低再生混凝土的孔隙结构，提高其力学性能和微观结构。