关于再生混凝土的报告

关于再生混凝土的报告

一、前言

进入21世纪以来，随着城市化进程的不断加快，作为城市化最主要的物质基础——混凝土的需求量也在迅速增加。目前，全世界混凝土的年生产量约28×108m3，中国混凝土的年产量占世界总量的45% ，已达13×108～14×108m3。在这些混凝土原材料中，粗细骨料约占混凝土总量的四分之三。据此推算：全世界每年需要粗细骨料约21×108m3，而我国建筑行业正在蓬勃地发展，对于粗细骨料的需求量很大，我国对粗细骨料的需求约占全世界需求量的一半，而且随着发展，将来还将越来越多。对于这么大的消耗量，这个地球的天然原生粗细骨料将殆尽，因此从资源合理开发使用及可持续发展的角度，寻求原生集料的替代品非常重要。与混凝土粗细骨料的巨大需求量相对应是数量庞大的废旧混凝土。世界上每年拆除的废旧混凝土、新建建筑产生的废弃混凝土以及混凝土工厂、预制构件厂的废旧混凝土的数量是惊人的。2006年年4月在厦门召开的“建筑垃圾综合利用与新技术推广研讨交流会”上有最新资料显示我国每年因拆出建筑产生的固体废弃物2亿吨以上，新建建筑产生的固体废弃物大约1亿吨，两项合计约3亿吨。在2008年的汶川大地震中，建筑废料总量不下5亿吨。然而，对于这些废旧混凝土的处理方法目前显然不多，传统的处理方法主要是运往郊外露天堆放或填埋。这种方法产生的巨大处理费用和由此引发的环境问题十分突出。废弃混凝土中含有大量的砂石骨料，如果能将它们合理地回收利用，生产再生混凝土用到新的建筑物上，不仅能降低成本，节省天然资源，缓解骨料供求矛盾，还能减轻废弃混凝土对环境的污染，对获得良好的社会经济效益起到了不可低估的作用，是可持续发展战略的一个重要组成部分。因此，如何充分、高效、经济的利用建筑垃圾，特别是废弃混凝土已经成为许多国家共同研究的一个课题。而再生混凝土的出现就很好的解决了这一问题。

二、再生混凝土的概念及骨料分类

再生混凝土是指将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配混合，部分或全部代替砂石等天然集料（主要是粗集料），再加入水泥、水等配而成的新混凝土。再生骨料按尺寸大小可分为再生粗骨料、再生细骨料；按来源可分为道路再生骨料、建筑再生骨料；按用途可分为混凝土再生骨料、砂浆再生骨料、砌块再生骨料。

三、目前再生混凝土的发展应用

发达资本主义国家对再生混凝土的利用现状美国、日本和欧洲等发达国家对废弃混凝土的再利用研究得较早，第二次世界大战后，德国、日本等国对废弃混凝土进行了开发研究和再生利用，已经召开过三次有关废混凝土再利用的专题国际会议，提出混凝土必须绿色化。混凝土的利用已成为发达国家所共同研究的课题，有些国家还采用立法的方式来保证专项研

究和应用的发展。一些发达国家已经大量运用到实际工程中。

（一）日本

日本由于国土面积小，资源相对匮乏，因此将建筑垃圾视为建筑副产品，日本非常重视将废弃混凝土作为可再生资源而重新开发利用。早在1977年日本政府就制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》，1995年，废弃混凝土的利用率为65%，占全国商品混凝土产量的1/10，达1000万m3/y；2000年，废弃混凝土的利用率达90%.并相继在各地建立了以处理混凝土废弃物为主的再生加工厂，并制定了多项法规来保证再生混凝土的发展。此外，日本还对再生混凝土的吸水性、强度、配合比、收缩、耐冻性等进行了系统的研究。

（二）美国

1982年，已将破碎的水硬性水泥混凝土包含进了骨集料中；（ASTM C-33-82 “混凝土骨料标准”）；再生混凝土在美国交通建设中被普遍使用。已有20个州将再生混凝土用于基层和底基层，其中15个州制定了相关规范；另外美国政府制定的《超基金法》给再生混凝土的发展提供了法律保障。美国除鼓励应用再生混凝土外，还对其性能进行了研究。如根据密歇根州的两条用再生混凝土铺筑的公路进行了再生骨料混凝土干缩性能的试验研究，试验表明再生骨料混凝土的收缩率大于天然骨料混凝土。美国的公司采用微波技术，做出回收的再生沥青混凝土路面，其质量与新拌沥青混凝土路面料相同，而成本降低了1/3，同时节约了垃圾清运和处理等费用，大大减轻了城市的环境污染。

（三）欧洲各国

荷兰——20世纪80年代，已制定有关利用RA制备素混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土的规范；

德国——1998年提出“在混凝土中使用再生骨料的应用指南”；

丹麦——1990年颁布法规修正案将回收的混凝土按强度分两类：第一类，20MPa以下；第二类，20~40MPa；

法国——利用废弃混凝土和废砖生产砖石混凝土砌块；

俄罗斯——重点研究了再生混凝土的配合比设计以及新拌混凝土的特性。

（四）国内建筑垃圾综合利用现状

再生混凝土在我国研究起步较晚，处于试验和慎重使用阶段；试验研究较为零散，缺乏系统的应用基础研究；缺乏完善的技术、规程和标准。国内的一些专家学者在这方面进行已加紧对再生混凝土的研究利用进行立项研究。像上海市建筑构件制品公司利用建筑工地爆破拆除的基坑支护等废弃混凝土制作混凝土空心砌块，其产品各项技术指标完全符合上海的混凝土小型空心砌块工程规范。将废弃混凝土破碎或粉碎后的碎块用作新拌混凝土的骨料，在一些改建或重建工程项目中也有所应用。

我国再生混凝土不仅运用到建筑业，而且很多再生混凝土运用在在交通行业中，当混凝土道路的混凝土路面到达其使用年限，或者重物碾压等原因破损，则需要修补或者重建时，现在的一般做法是破除并废弃旧的水泥混凝土面层，修补基层后，重新进行铺筑。目前，在我国水泥混凝土路面再生技术中主要应用的是现场再生技术，即破碎或粉碎现有路面，然后将破碎或粉碎后的路面用作新路面结构中的基层或底基层，这一种做法在我国公路养护维修中普遍采用。例如，合肥至南京的高速公路采用再生混凝土骨料作为新拌混凝土的集料来浇注混凝土路面。合肥至南京的高速公路，路面为水泥混凝土，于1991年建成通车，随着交通量的增长、使用年限的增加，路面出现了不同类型的病害，每年路面维修工程量很大，每年维修产生大量的旧混凝土。为此，在养护维修过程中，根据高速公路快速通行的特点，采用再生混凝土骨料，并加入早强剂，达到快速通行的目的。施工前测试了再生混凝土骨料的表观密度、吸水率、压碎值、坚固性和冲击值，并且充分注意了集料的最大粒径和级配。用再生混凝土骨料代替天然集料，再生混凝土骨料的利用率可以达到80% ，每年还可以节约大量骨料的运输费用。同时，节省了废弃的混凝土占用的土地费用。这样既节省了大量的养护资金，又有利于环境保护，获得了良好的社会经济效益。

四、再生混凝土的基本性能及影响性能的因素

（一）再生混凝土的基本性能

1.抗压强度

由于再生混凝土和天然骨料混凝土其骨料不同，所以它们强度随龄期的增长情况也不相同。相关试验表明：与天然骨料混凝土相比,同一水灰比的再生骨料混凝土的28d抗压强度约低15%，但其相差的幅度会随着龄期的增长而慢慢缩小。再生混凝土使用的是再生骨料。故再生混凝土的强度和所使用的废弃混凝土的强度有着紧密的联系。在同一水灰比的条件下，再生骨料强度越高再生混凝土的强度也就越高。一般建筑物所拆除下的废弃混凝土强度在C20左右，在水灰比为0.6并用再生骨料完全取代天然骨料时，其28d的抗压强度可达到23.5MPa。完全符合普通混凝土的强度要求。如果使用高强度的再生骨料，则可以配制高强混凝土。相关试验表明，如果用于生产再生骨料的废弃混凝土的强度达到40～60MPa并加入微细硅粉和高效减水剂则可配制出C70～C80的高强混凝土，尤其是在再生骨料与天然河砂搭配的情况下。