再生混凝土的研究探讨

葛士伟 巫凯

南京中联混凝土有限公司 江苏 南京 211100

随着城市化进程的推进，大批改扩建工程项目以及外力破坏的建筑工程项目造成了大量的建筑垃圾。如果将它们直接堆放于垃圾场或回填，那么不仅浪费较多的建筑资源，还会造成严重的环境污染。而再生混凝土则是通过处理这些废旧建筑垃圾所形成的一种绿色施工材料，不仅可以解决上述建筑垃圾处理问题，也可以缓解当前建筑行业的能源危机，具有很强的推广和应用价值。

1 再生混凝土的基本性能特征

1.1 物理性能

相较于天然骨料，再生骨料的表观密度更小，但是密度却更低。通过在再生混凝土中不断增加再生骨料的掺量，会使再生混凝土的密度出现有规律的减小变化。如果再生混凝土中全部以再生骨料取代普通骨料，那么所形成再生混凝土的密度要比普通混凝土的密度低7.5%左右。此外，再生混凝土具有比较低的自重，相应的孔隙率比较大，所以它们具有良好的保温性，相应的结构具有比较轻的自重，可以显著增强结构构件的抗震性能。

1.2 工作性能

较于普通混凝土，在用水量保持一致的条件下，再生混凝土具有更小的坍落度，相应的流动性也比较差，但是却具有比较强的保水性和粘聚性，且原混凝土强度值越低，所配置的再生混凝土的和易性也越差，这主要是由于再生骨料具有粗糙的表面，上面具有比较多的孔隙，这会增大其吸水率，进而会减小混凝土的坍落度，降低其流动性。特别是粗糙的骨料表面会在很大程度上增强其粘聚性与保水性。有关研究表明，如果再生混凝土中再生骨料的替代率控制在0～60%范围内，那么其坍落度同基准普通混凝土保持一致，相应的坍落度损失不大，基本上不会影响其施工。如果再生混凝土中的再生骨料替代率大于70%，那么会显著地降低其坍落度，且随着水灰比增加而呈现为逐步增大的变化趋势，这同普通混凝土的变化情况基本保持一致。此外，如果在再生混凝土中应用再生骨料，那么增加其初始的坍落度，这主要是由于再生骨料的孔隙率比较高，需要增加更多拌和水，相应的增大其初始坍落度。需要注意的是，如果再生骨料保持干燥状态，那么所配置的再生混凝土在放置一段时间后，会使其出现比较快的坍落度损失，这就决定了干燥再生混凝土的坍落度的损失也会相对较快。

1.3 耐久性能

耐久性能也是再生混凝土的一种关键性能，具体主要表现在抗渗性、抗冻融性、抗磨损性和干缩性能等方面。再生混凝土抗渗性如果比较差，那么就容易受到冰冻或水侵蚀破坏，比如造成混凝土内部钢筋及保护层破坏等，同时抗渗性如果比较差，也会加速有害物质的侵蚀，且相应的侵蚀深度越深，其耐久性也就越差，相应的成因主要是由再生混凝土拌和材料质量、配合比以及外部环境条件等综合作用产生的。较于普通混凝土，再生骨料具有比较大的孔隙率，这决定了基于自由水灰比设计的可再生混凝土，相应的抗渗性也较于基准混凝土更低。针对再生混凝土的抗冻融性，其较于基准混凝土具有更强的抗冻融性，在经过反复冻融试验后，相应质量和强度的损失率也更低。

通常而言，再生混凝土具有较高的吸水率，那么其在失水后会出现更大的徐变值和干缩量，所以在再生混凝土配置期间，必须要立足于混凝土干缩性能的基础上，综合考虑再生混凝土拌制中所用的水泥品种、粗细骨料、施工配合比以及施工养护条件和方法等。对于再生混凝土的抗磨性，再生骨料尺寸越大或基体混凝土强度更大，相应的抗磨性也更大。此外，较于普通混凝土，由于再生骨料的渗透性以及孔隙率比较高，这决定了再生混凝土的抗酸侵蚀性和抗硫酸盐侵蚀性等相对较差，为了改善其抗硫酸盐侵蚀性，可以在再生混凝土拌制中适当地掺加一些粉煤灰。

1.4 力学性能

再生混凝土的力学性能也是影响其使用的一个重要性能，具体主要表现在抗压强度、抗震性能、抗剪性能等方面。首先，再生混凝土的抗压强度，一般要比相同配比普通混凝土的抗压强度值或基体混凝土的抗压强度更低，相应的抗压强度降低程度控制在0～30%范围内，平均控制于15%左右。再生混凝土抗压强度降低的成因主要在于新旧水泥浆和再生骨料间存在一些比较弱的结合区域。但是再生混凝土的基体混凝土或设计强度比较低时，其强度反而会比基准混凝土强度更高，这是由于新拌制水泥浆和再生骨料间的相容性比较好，它们之间可能会发生化学反应，加之再生骨料比较粗糙的表面以及比较强的截面啮合能力和骨料吸水率，这决定了再生骨料会吸收水泥浆中比较多的水分，降低了再生骨料表面的水灰比，进而影响了抗压强度。其次，再生混凝土的抗震性能，再生骨料表面上一般会附着于比较多的老旧砂浆颗粒，这会降低其所拌制再生混凝土的弹性模量，降低程度一般为同条件配置混凝土的70%～80%。由于再生混凝土具有比较低的弹性模量，相应的变形量比较大，这就决定了其抗震性能和抗裂性能等力学性能比较好。最后，再生混凝土的抗剪性能，在水灰比保持一致的情况下，再生混凝土抗剪性能要比普通混凝土差，且再生骨料取代率越大，相应的抗剪性能呈现下降的变化趋势，添加一定量的硅灰材料，则可以显著改善其抗剪性能[1]。

2 再生混凝土的应用前景展望

通过上述对再生混凝土基本性能的研究，可知其在物理性能和力学性能等指标上要差于普通混凝土，但不容置疑的是，再生混凝土在当下以及未来拥有广阔应用前景。在实际的应用中，需要结合结构所处位置来灵活选择再生混凝土来替代普通混凝土。比如，对于那些承重的混凝土结构，可以适当减少再生混凝土中的再生粗骨料取代率；对于防护砌块、桥梁护栏和人行道板等一般结构工程，可以适当增加再生混凝土中的再生骨料取代率，借此来改善再生混凝土的力学性能和使用性能。随着可持续发展理念的贯彻，未来的废气建筑材料会越来越多，这为再生骨料的应用创设了良好条件，加之对再生混凝土耐火性等性能研究的深入，未来再生混凝土势必会有更广阔的应用前景[2]。

3 结束语

总之，再生混凝土的物理性能、工作性能、力学性能和耐久性能等基本性能较于普通混凝土会有所不同，这决定了其在应用中不可套用普通混凝土的拌制或施工应用要求和规定。但是毋庸置疑的是，随着对再生混凝土研究的深入，未来会有更广的应用空间。