再生骨料混凝土研究现状及发展

(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。

四、再生骨料混凝土的耐久性

随着大量学者对再生骨料混凝土力学性能研究的深入，耐久性问题也应该收到越来越多的关注，但是目前国内对其耐久性的研究还处于起步阶段，各学者试验结果差异较大，甚至截然相反。这里我主要向大家介绍一下抗碳化性、抗冻性、抗氯离子渗透性的研究结果。

(一)抗碳化性

肖建庄研究抗碳化性能分别与水胶比、水泥用量、再生粗集料性能、矿物掺合料、再生粗集料取代率的关系。实验结果是再生混凝土的抗碳化性能分别随着水胶比和再生骨料取代率的增大而降低，而水泥用量越大，抗碳化性能越好。

(二)抗氯离子渗性

混凝土内部钢筋发生锈蚀主要是因为氯离子的作用，通常以氯离子的渗透性来反映混凝土抵抗氯离子侵蚀的能力。李秋义的实验结果显示再生粗骨料和再生细骨料的增加都不利于其抗氯离子渗透性能。

(三)抗冻性

经过学者的研究发现目前抗冻性并不是阻碍再生骨料混凝土发展的因素。崔正龙研究表明：经过300次冻融循坏之后，再生混凝土对比普通混凝土的耐久性指数都达到了冻融循坏抵抗性最低评价指标。

五、结语与展望

虽然在国外再生骨料混凝土已经是比较成熟的技术，但是在国内，我国学者对其的研究并不是足够的全面和系统，还不足以使其得到大范围的推广和应用。但是目前也有小规模的应用实例，并且国家也出台了先关规范。所以要想贯彻我国可持续发展的理念，我们还需要对其研究更加深入。