再生混凝土研究综述

尹瑞杰

（聊城大学，山东 聊城 252000）

再生混凝土的概念指将已经淘汰的混凝土重新打碎，形成颗粒，然后代替天然骨料（砂子、石子等），可以全部代替使用，也可以按一定比例替换。再加入水泥、水等经充分搅拌后形成新的混凝土。随着我国城市化进程加快，为满足住房需要大量新建建筑物，天然砂石等资源消耗量巨大，据资料统计，全球混凝土使用量为每年28亿吨，我国约占48%，大约13亿吨，将近总消耗量的一半[1]。因此，大力推广再生混凝土对我国的绿色健康可持续发展有十分重大的意义。本文主要从对再生混凝土基本力学特性的研究、影响混凝土强度的因素、纤维对再生混凝土的影响等方面进行探讨。

1 再生混凝土材料性能

经破碎、筛分、分级后的再生骨料强度比天然骨料低，并且自身存在缺陷，例如吸水率高、空隙率大、耐久性差，大大限制了再生混凝土的应用。

肖倍、安旭文等[2]通过对原强度为C55的普通混凝土制成的再生混凝土进行试验得出：混凝土抗压强度随着取代率的增加呈先增大后减小的趋势，80%的取代率会使混凝土抗压强度达到峰值；劈裂抗拉强度随着取代率的增加呈现不断减小的趋势；抗折强度呈现先减小后小幅度增加的趋势，最佳取代率为25%。王晨霞、刘露等[3]研究了冻融循环对再生混凝土的影响，再生混凝土和普通混凝土在冻融循环低于50次的情况下，抗冻性能相差不大，但在冻融循环50次以后，再生混凝土的抗冻性能低于普通混凝土，此外，混凝土的强度等级对抗冻性能的影响较大。王庆贺、王玉银等[4]研究了不同配制方法对再生混凝土强度的影响，使用直接加水法配制混凝土会造成混凝土强度降低，而采用饱和面干法和两阶段拌合法对再生混凝土的影响相似，但两阶段拌合法实际操作起来更加便捷，成为推荐使用的方法。

综上所述，虽然再生骨料和天然骨料存在差异，但如果配合比、替代率设计合理，使用再生混凝土代替普通混凝土是可行的，两者具有相似的性能。

2 不同纤维对再生混凝土的影响

何文昌、孔祥清等[5]在对高聚丙烯纤维掺量下再生混凝土的力学性能研究得出：聚丙烯体积掺量增加会明显降低混凝土坍落度，高掺量聚丙烯纤维会降低再生混凝土的抗压强度、提高再生混凝土的劈裂抗拉强度和抗折强度。姚艳芳[6]的研究结果表明：再生混凝土中掺加硅粉和聚丙烯纤维会提高抗压强度，有效降低混凝土的干缩，并降低混凝土的可加工性。当混凝土出现裂缝时聚丙烯纤维会承受拉力，当聚丙烯纤维被拉断或者被拔出时试件断裂。因此聚丙烯纤维的这种特性会增强再生混凝土的断裂韧性。聚丙烯纤维会使动态弹性模量降低，对静态弹性模量的影响则相反。

杨润年、尹久仁等[7]对钢纤维再生混凝土的研究结果表明：加入钢纤维会显著提高再生混凝土的劈裂强度和4点弯曲强度，不会对抗压强度产生过大影响。此外再生骨料的取代率对混凝土的抗剪强度基本没有影响，钢纤维的掺入能够增加混凝土的剪切韧性。秦道天[8]研究了钢纤维再生混凝土的弯曲疲劳性能，提出随着应力增大混凝土的疲劳寿命大幅减小，掺入钢纤维会使疲劳寿命显著提高。

将一次端钩形钢纤维和二次端钩形钢纤维混杂后掺入再生混凝土中，制成混杂钢纤维再生混凝土，刘慈、崔佳伟等[9]经研究得出：混杂纤维掺入率的增加对混凝土的各项指标都有所提高，其中劈裂抗拉强度、抗折强度的提升更加显著。此外郭璨、裴长春[10]还针对高强再生混凝土进行了研究，研究结果表明：混杂纤维的掺入会提高高强再生混凝土的抗压、劈裂抗拉强度。

将聚丙烯纤维和钢纤维混杂后掺入再生混凝土后也可以取得良好的效果。薛丹丹等[11]分别对钢-聚丙烯纤维再生混凝土进行了实验研究，结果表明，掺入混杂纤维可提高再生混凝土的抗压强度、劈拉强度，降低再生混凝土的脆性，提高抗裂性能。单独掺加聚丙烯纤维或钢纤维与混合掺入，这两种情况都可以提高再生混凝土的抗冲击性能。当钢纤维的体积掺量为1.50%时，对混凝土的增强效果最好，而聚丙烯纤维的最佳体积掺量为0.90%。

除掺加上述纤维外，不少专家学者对掺加其他类型纤维的再生混凝土也做了研究，例如玄武岩纤维、碳纤维，均会再生混凝土的性能产生较好的影响。

3 结论

再生混凝土的推广应用可以缓解我国自然资源过度消耗的问题，实现建筑垃圾的回收再利用。通过合理的设计、施工可以克服再生骨料的缺陷，使再生混凝土与普通混凝土有相似的性能。除此之外，掺加不同类型的纤维也可以对再生混凝土起到很好的改善增强效果。综上所述，再生混凝土无疑具有巨大的应用前景，今后的研究重点应放在再生混凝土的微观结构，研究界面过渡区的薄弱环节，提高各种 性能。