基于再生混凝土在建筑工程中应用及其性能评价

基于再生混凝土在建筑工程中的应用及其性能评价

摘要：

如何对废弃的混凝土进行再利用，从而保持建筑资源的可持续利用，是一个值得深思的话题。为了实现对再生混凝土的充分利用，本文指出再生混凝土的利用是保持自然资源可持续利用的关键。基于此，探讨了再生混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能、剪切性能、抗震性能及其性能评价。

关键词：再生混凝土；工程；应用；性能评价

中图分类号：tu37文献标识码： a 文章编号：

随着我国城市化进程的加快，我国的基础设施建设取得了突猛进的进步。与此同时，也基础设施建设密切相关的混凝土消费量也达到了历史新高点。近些年来，随着高速公路、房屋拆迁和改造过程等的加快，建筑垃圾也不断增多，其中废弃的混凝土占了很大的比重。由于废弃的混凝土占有大量的砂石骨料，如果能够对这些骨料进行回收并进行再生利用，不但可以降低生产成本，而也是发展低碳经济，保护生态环境的重要方法。本文基于此，探讨再生混凝土在建筑工程中的应用及其性能评价。

1背景技术

混凝土是建筑工程过程中重要的原材料，而废弃的混凝土等建筑垃圾是对宝贵自然资源的占用以及对生态环境的污染破坏。目前，随着混凝土应用范围的扩大以及城市化进程加快的影响，我国每年会产生大量的废旧混凝土，这些混凝土来自房屋拆迁、城市改造、

生产生活等各个方面，并且数量呈现上升趋。这些废旧材料的处理既需要大量的人力、物力、财力等，还会对生态环境造成一定的影响，同时也是对宝贵的土地资源的严重浪费。而由此引发的问题也非常严重。针对这种现象，在建筑材料的绿色化方面进行改进和研究成为发展绿色房地产不可缺少的重要措施。针对生态环境与骨料相矛盾的事实，在混凝土生产和施工技术的改进方面要加快步伐，坚持可持续发展的理念。理论研究表明：再生混凝土是具有可持续和绿色混凝土的特性，是我过绿色建筑行业亟需的绿色建筑材料，对于我过房地产行业的可持续发展具有重要意义。

2 再生混凝土性能特点

2.1力学性能

我国混凝土研究专家陈亮教授对再生骨料混凝土技术有着深入的研究和对比分析。从分析结果可以看出，再生混凝土的原理以及破坏过程和普通混凝土相比，在性能方面并没有本质的差别。就破坏原理来说，再生混凝土的破坏原理遵循粗骨料和水泥凝胶体面的黏结破坏规律，而再生混凝土的长期抗压强度与普通的混凝土有着很大的不同。采用废混凝土做骨料，且配合比相同的条件下，再生混凝土和普通碎石混凝土相比其抗压强度降低9％，抗压弹性模量降低28％，抗拉强度降低7％，抗拉弹性模量降低34％，这些数据表明，再生混凝土要比普通碎石混凝土的脆性降低，具有较好的韧性。

2.2抗剪性能

抗剪性能是再生混凝土研究中的重要研究对象，在水灰比相同的条件下，再生混凝土性能受到再生骨料取代率的因素影响不大。而对于抗剪强度和变形能力这方面的性能指标而言，普通混凝土要高于再生混凝土。而另外一些研究结果表明，再生混凝土梁抗剪原理中，如剪跨比率、混凝土强度及配箍率等性能指标，这些对再生混凝土抗剪承载能力影响具有一定限度的。根据研究表明，荷载分项系数对再生混凝地的此项指标有着显著的影响，再生混凝土梁抗剪可靠度指标可以明显提高。但配箍率较小时，荷载分项系统提高到

1.5时，再生混凝土梁抗剪可靠度也达不到可靠度要求。

2.3耐久性能

衡量混凝土的重要力学性能标准之一即耐久性指标。混凝土材料抵抗自身和自然环境等各种因素造成的破坏的能力就是混凝土的耐久性。如果混凝土具有较好的耐久性，那么该混凝土的寿命也会相对叫长。这样的破坏基本上等于是出现了规定宽度的裂缝。而再生混凝土的亲水性较普通混凝土的要好，水能够在较短时间内被再生混凝土表面的裂缝吸收进去，加快接触区的水化速率，水泥砂浆把再生混凝土的表面严密的包裹着，形成致密的保护层。在这样的情况下，再生混凝土耐久性较低而出现的劣势现象在某种程度上得到了改善。此外，由于再生混凝土的表面有泥砂浆覆盖，致使再生混凝土表面的粗糙程度有了很大的提高。

3影响因素

3.1 再生骨料的来源与自身特性的影响

再生骨料的来源和破碎工艺，粗骨料的材料来源，粒径大小，强度等级，自身特性不同，混凝土的力学强度也不同。再生骨料自身特性，再生骨料对混凝土的力学性能的影响分两个方面：一方面，再生生骨料含有一定数量的硬化水泥砂浆[邢锋,冯乃谦,丁建彤：《再生骨料混凝土》，《混凝土与水泥制品》 1999(2):6-8],骨料自身强度降低，孔隙率高，表面附着大量水泥砂浆，含有较多的有害杂质。在其生产加工的过程中，再生骨料收到破碎等机械外力的作用，内部结构收到了不同程度的损坏。在其内部残留一定数量的缺陷或微裂纹，会减弱骨料和新旧砂浆之间的界面粘结。另一方面，再生骨料较天然骨料的相容性好，与水泥浆发生化学反应的几率较大；再生骨料表面粗糙，摩擦大，机械咬合力大，与水泥石粘结强度高。由于再生骨料多孔，会吸收一部分水，致使降低了实际的水灰比；新水泥浆和再生骨料之间具有较小的弹性模量，对于改善界面具有重大作用[刘亚萍,陈忠范.再生混凝土的基本力学性能和应用研究.混凝土.2009(12)]；细骨料，细骨料要求严格控制其中的泥和泥块含量，有害杂质含量，颗粒形状和表面特征要尽可能圆滑，级配良好，细度模数适当。

3.2配合比的影响

（1）取代率

可再生混凝土的各项基本性能和普通混凝土已经有较大差别，普通混凝土的性能指标关系已经不能满足可再生混凝土的分析和研

究本身用水量需增加，有效水灰比增加,不能发挥再生骨料吸水增

加强度的效应，因此相同坍落度试验条件下抗压强度较相同配合比条件下进一步降低。

（2）轴心抗压强度

由于普通混凝土的fc/fcu值是低于再生混凝地的。当再生粗骨料取代率增加时，这个值会随着增加。然后棱柱体试件的环箍效应不比立方体试件比大，这就是再生混凝土立方体抗压强度增幅小的原因。

表1 混凝土的抗压强度

（3）劈裂抗拉强度与拉压比

随着再生粗骨料取代率的增加, 劈裂抗拉强度降低，拉压比稍降低，但变化不明显。对于普通混凝土, 劈裂抗拉强度( ft,s) 与抗压强度( fcu) 之间的关系对再生混凝土依然适用，可以用来描述再生混凝土劈裂抗拉强度与立方体抗压强度的关系。

表2 混凝土的劈裂抗拉强度

（4）砂率

当再生混凝土的取代率保持不变的情况下，不同龄期的再生混凝土强度会随着砂率的增加而发生变化。还保持一定的砂浆富余。在保持水泥用量的前提下，骨料间的胶结力会下降，此时的易性也较差。这就是造成混凝土强度降低的原因。

4前景展望