再生混凝土的技术特点及应用可行性探讨
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再生混凝土的技术特点及应用可行性探
讨
摘要:再生混凝土,也被称为再生骨料混凝土,它是一种用废混凝土、废砖块、废砂浆作为骨料,并与水泥砂浆混合而成的混凝土。
混凝土是各种施工项目
中最主要的建材。
据有关部门预计,21世纪初期,将会是我国混凝土结构破坏的
高峰,很多建筑都会被拆除,而在拆迁过程中,会有一些建筑垃圾是无法被回收
再利用的,而且,这些被拆除的建筑垃圾通常都会在施工现场或者周围的地方进
行回收,假如能够将拆除下来的建筑垃圾进行破碎、分类,并将其加工成各种尺
寸的碎块,制作成再生混凝土骨料,用于新的建筑物的改建,这样就可以从根源
上解决大部分建筑垃圾的处置问题,并且还可以降低交通运输和天然骨料的使用量。
关键词:再生混凝土;技术特点;应用可行性
前言
水泥混凝土的出现,极大地促进了人类社会的发展与进步。
然而,由于水泥
用量的不断增加和废弃的水泥制品的数量不断增加,所造成的资源、能源和环境
问题日趋严峻。
若能对其进行回收利用,其价值将不可估量。
回收处理后的废弃
混凝土,再加以循环使用,既能节省自然资源,又能减少对环境的污染,同时也
能推动可持续发展。
因此,对于废弃混凝土的循环使用具有重要的现实意义。
全
世界都在为这个问题而进行调查探究。
一、再生混凝土的作用
研究并使用再生混凝土,第一,可以实现废旧混凝土的大规模使用,并将其
加工成可循环使用的再生混凝土,以达到降低建筑行业对天然混凝土用量的目的。
第二,在配制时也可以加入一定数量的粉煤灰等工业炉渣,这样就可以使工业废
料得到最大程度的利用[1]。
第三,再生混凝土的研发和使用,也从根源上解决了
天然集料的短缺和由于大量的水泥废料而引起的生态环境不断恶化的问题,保障
了人类的可持续发展。
二、再生混凝土的研发状况
第二次世界大战结束后,苏联,德国,日本等国家相继开展了对废旧混凝土
的综合回收与应用,先后举行了3次关于废旧混凝土的综合回收问题的国际研讨会,并强调了"绿色环保"的重要性。
日本自1977颁布《再生骨料和再生混凝土
使用规范》后,陆续在全国范围内设立了以回收垃圾为主要目的的回收利用设施,并对其吸水性能、强度性能、配合比性能、收缩性能、抗冻性等方面进行了较深
入的探讨。
美国颁布的《超基金法》为我国发展再生混凝土奠定了坚实基础。
美
国除了提倡使用回收的水泥之外,还对回收的水泥进行了大量的试验。
美国一家
企业通过微波场技术实现了对废旧沥青混合料100%的资源化,在保证其品质不变
的前提下,节省了1/3的造价,并节省了大量的废弃物收集、处置等开支,极大
地削弱了其对城市的污染。
虽然与工业化先进国家相比,国内在回收利用方面的
发展较迟,但是已经开始着手开展回收利用工作,并且已经有了一定的进展[2]。
上海市建材材料公司自1997年起,以施工现场的爆炸拆除、基坑围护等废料为
原料,生产出的混凝土中空砌块,其技术性能均达到上海市现行国家标准《混凝
土小型空心砌块工程及验收规范》(DBJ08-203-1993)。
三、再生混凝土的技术特点
(一)力学性能
在相同的水灰比条件下,28天后,再生集料的抗压强度下降6%-15%;拉伸强
度下降7%~28%;弹性模量在3%到28%之间,随着添加的再生骨料的种类和含量的
变化,其机械性质也会有很大的变化。
一般而言,废弃骨料自身的强度越高,其
减震量就会越少。
有些实验也证明,再生混凝土的抗裂性要高于普通混凝土。
(二)和易性
在相同的水灰比值下,由于再生骨料的表面粗糙、有更多的空洞和更大的吸
水率,所以,要想使其具有更好的流动性能,就必须要加大水泥浆液的用量或者
添加外加剂。
(三)物理性质
因为具有更多的空隙,再生混凝土的导热系数与同样配比的普通混凝土相比
会下降28%。
如果将其应用到维修结构中,可以显著地提升建筑物的保温隔热效果。
与普通混凝土相比,再生混凝土的性能密度会有所下降。
四、再生混凝土的发展问题
(一)再生混凝土发展的途径
再生混凝土是一种环保型的建筑材料,所以要加强对环保和资源回收利用的
宣传力度,对再生混凝土进行开发和研究,可以将其制作成回收混凝土预制构件、砌块或其他产品,以此来拓宽它的使用途径,提升它的利用率。
同时,还可以将
再生混凝土的强度提升到更高的水平,进而将它的使用范围进行扩展[3]。
(二)再生骨料的利用问题
我们要制订出相关的政策和法规,鼓励在建筑行业中充分地利用可回收的资源。
由于各种来源的不同,所产生的材料的机械性质也存在着很大的差异,所以
应该对再生骨料的性质建立一个统一的规范,这样才能提高其应用的可行性。
(三)再生混凝土存在的一些问题
通过对废旧混凝土进行粉碎,得到的再生骨料中会包含一定数量的硬化水泥
砂浆,只有很少一部分是依附于天然骨料的表面,形成了具有棱角多、表面粗糙、密度小、吸水率高、粘结力差、强度低等特点的再生骨料,从而造成了与天然骨
料混凝土相比,其性能差异很大,也就导致了在使用过程中出现许多问题。
五、再生混凝土的应用
(一)再生混凝土作为市政路基填筑施工
市政道路的地基大多是低填的,根据实验的结果,通过合适的技术处理,再
生混凝土可以被用来作为优质的市政路基填料,具体的处理方法有: a.对其进行
分拣或破碎,以将超标的颗粒排除在外;b.加入细粒级组分,当加入量约为细粒
级组分的1倍时,可使建筑渣土的干密度增加,并改善其性质;c.通过加入水或
掺有水泥的石灰来改善建筑残渣的强度;d.在多雨的地区及在冬天的道路上,应
该在道路上设置一种防水层和防冻层。
(二)再生混凝土用于填充墙的可行性
如果可以推广使用再生混凝土,一方面可以解决大量混凝土废料难以处理以
及由此引起的对环境产生的不良影响等问题,另一方面还可以节约大量的垃圾清
运和处理成本;同时,也能降低对天然砂和石头的采收率,从而达到保护生态环境、保障人类社会可持续发展的目的。
因此,我们有必要研究如何最大限度地发
挥再生混凝土的作用,使其得到更广泛的应用。
再生骨料混凝土因其如下特点:
第一,适用于框架填充墙。
为了拓宽其适用范围,可将再生粗骨料与天然砂结合,或将再生粗骨料与部分再生细骨料与天然砂结合,制备出具有较高强度的再生混
凝土。
第二,再生混凝土具有较低的热传导率和较好的热工特性,如果用来做外墙,可以显著提高建筑的隔热效果。
第三,再生混凝土密度小,自重轻,可替代
传统的固体粘土砖,用于生产砌块,空心砖,墙板等,是一种优良的填筑墙体材料,经济效益显著,环保效益显著。
(三)其他方面
中国建设总院曾试图将其应用于配制高强混凝土及自流平高性能混凝土,并
发现由15-20 MPa的旧混凝土制成的再生骨料同样可配制高强混凝土,且在相同
配比条件下,再生混凝土的回收率更高,循环使用价值更大。
再生骨料也可以用
来配制自流平高性能的混凝土,在配制自流平高性能的混凝土时,对水胶比、用
水量和新拌混凝土的坍落度都有一定的要求。
荷兰德尔夫特一项为272座房屋建
造的项目,报告称回收骨料用于全部水泥墙体,而项目的下一阶段还打算将其用
于混凝土地板。
当然,在使用过程中,还需要对其进行性能测试。
六、结语
对于再生骨料混凝土的研究,为废旧建材的处置提供了一条崭新的途径,它不但可以产生巨大的经济效益,而且也符合人类可持续发展的要求。
在国家倡导建立资源节约型、环境友好型社会的大背景下,对废旧建材进行合理的再利用,正是人与自然和谐共存的最好体现。
今后,我们要想对再生混凝土进行更深层次的理解,还必须对其微观特性和耐火性能展开全面的研究。
参考文献
[1]王玲娟. 工字钢再生混凝土组合梁受弯性能的有限元分析[D].安徽理工大学,2015.
[2]郑爱武.对再生混凝土回收利用的探讨[J].砖瓦,2006(05):48-50.
[3]李松岭,杜惠芳.再生混凝土的技术特点及应用的可行性探讨[J].焦作工学院学报(自然科学版),2001(04):312-313.。