再生混凝土研究现状及研究建议_朱红兵

第38卷，第1期2013年2月

公路工程Highway Engineering

Vol．38，No．1

Feb ．，

2013［收稿日期］2012—05—10

［基金项目］湖北省自然科学基金资助项目（2011CDB239）；湖北省教育厅科学研究计划项目（Q20091119）；武汉市城建科研项目（201168）

［作者简介］朱红兵（1989—），男，安徽太湖人，副教授，博士，研究方向为路基路面工程及桥梁工程。

再生混凝土研究现状及研究建议

朱红兵，赵

耀，雷学文，阳

桥

（武汉科技大学城市建设学院，湖北武汉430070）

［摘

要］再生混凝土是利用废弃混凝土加工成的再生骨料配制成的混凝土，它可以实现废弃混凝土的资源

化和减量化的处理原则，能起到保护环境和节约资源的作用，该技术的推广应用具有明显的社会效益。通过研读一定量的国内外文献，对近年来再生骨料混凝土技术的研究进展进行对比分析。主要包括再生骨料的生产工艺、使用性能、配合比、变形性能、耐久性、早期强度、结构性能等。研究表明，再生混凝土能够从技术上根本解决废弃混凝土的出路，再生混凝土与普通混凝土存在的差异需要进行深入研究。针对再生混凝土技术问题，分析提出再生混凝土进一步研究所面临的问题。

［关键词］再生混凝土；再生骨料；研究进展；耐久性［中图分类号］U 416．26；TU 528．59

［文献标识码］A

［文章编号］1674—0610（2013）01—0098—05

Current Situation and Suggestion on Recycled Concrete Research

ZHU Hongbing ，ZHAO Yao ，LEI Xuewen ，YANG Qiao

（Civil Engineering College ，Wuhan University of Science and Technology ，Wuhan ，Hubei 430070，Chi-na ）

［Abstract ］Recycled concrete is made of recycled aggregate which is preparation from the waste concrete．The uses of the Recycled concrete not only changing the waste concrete into treasure ，but also conform to the “decrement rinciple ”in waste dispose．It has a positive effect on protecting the environ-ment and saving resources．The social benefits are significant by popularization and applications of this new technology．Through reviewing many literature from inside and abroad ，make the comparative analy-sis of the research in recycled concrete．This article mainly include Recycling technology for recycled ag-gregate ，service performance ，mix ratio and preparation ，deformation ability ，durability ，initial strength ，structural performance etc．Studies have shown that recycled concrete can solve the difficult of the waste concrete from the technical．Further study is needed of the difference between recycled concrete and nor-mal concrete．Based on the Recycled Concrete technological problems ，we present some problems which need studying further in the field of Recycled Concrete．

［Key words ］recycled concrete ；recycled aggregate ；research progresses ；durability 统计数据显示，目前美国每年产生的废弃混凝

土大约有6000多万t ，

欧洲每年也产生约17000多万t 废弃混凝土［1］

。我国每年产生的废弃混凝土也达到16000多万t ，而且每年以8%左右的速度增加

（和GDP 增长接近）［2］。这样就带来两个严重问

题：一是由于大量的砂石这种原始自然资源被消耗，长期以往会导致资源匮乏；二是由于城市自身的“新陈代谢”，大量的拆迁、改建使得建筑垃圾大量

堆积。2006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”

上有新资料显示我国每年新建建筑产生的固体废弃物大约1亿吨，因拆

出建筑产生的固体废弃物2亿t 以上，两项合计约3亿t

［3］

。按这一数据估算，仅废弃混凝土大约有1亿吨左右。长时间以来这些建筑垃圾的处理方式都是进行填埋，这无疑使得原本就紧张的土地资源，显得更加捉襟见肘。

第1期朱红兵，等：再生混凝土研究现状及研究建议

再生骨料混凝土（Recycled Aggregate Concrete）简称再生混凝土（Recycled Concrete，RAG）。它是指将生产过程中或使用阶段后被废弃凝土块经过破碎、高温处理、清洗与分级后，接一定的比例与级配加工混合形成再生混凝土骨料（Recycled Concrete Aggregate）简称再生骨料（Recycled Aggregate，RCA）［4］。再生混凝土的广泛使用既能缓解建筑骨料日显短缺的局面，又从根本上解决废弃混凝土的处理难题，并可实现“无害化”、“资源化”。再生混凝土的利用已经成为各发达国家所共同研讨的重要课题，有些国家甚至以立法形式来保护此项研究的发展。我国政府制定的中长期社会可持续发展战略，也鼓励废弃物再生技术的研究与应用，建设部也将“建筑废渣综合利用”列入1997年科技成果重点推广项目之一［5，6］。2005年我国两会又提出了“建设节能型社会，发展循环经济”。

由于再生集料能够全部或部分替代配制混凝土所用的传统粗细集料，从而减少山砂、山石的开采量，且可消纳废弃混凝土，从多个角度起到保护自然环境和维护生态平衡的作用，为保护环境，造福子孙后代，应加强废弃混凝土的循环再利用研究和技术推广工作。

1国内外研究现状

国外学者主要集中在对再生骨料和再生混凝土基本材性方面的研究，已有成功应用于刚性路面和建筑结构物的例子［7］。我国也先后颁布了《固体废料污染环境防治法》、《城市固体垃圾处理法》，使再生混凝土研究上升到另一层面上来。近年来，上海、北京等地区的一些建筑公司对建筑垃圾的回收利用作了一些有益的尝试。自从2003年在同济大学校内建成一条再生混凝土刚性路面以后，越来越多的再生混凝土工程案例在中国得到试用，2003年襄阳市在改造总标段16．8km的路面中，使用破碎混凝土面板作基层的路面共计14．2km，占总长度的84.5%。襄樊公路总段还以此为经验在城区周边的道路建设上进行了推广，使得资源得到有效的利用，成本得到节约［8］。近几年来，最大的一项工程案例发生在合宁高速公路中，施工方采用再生水泥混凝土骨料作为新拌混凝土的骨料来浇筑混凝土路面。运用再生混凝土施工技术的开兰公路修复改建工程竣工后，通过了相关部门组织的竣工验收，被评为优良工程，经过近几年的通车使用，路面状况一直保持较好［9］。再生混凝土不仅在高等级公路上使用良好在其它工程项目上也有广泛应用，湖南长沙机场工程的道面、道肩及平行公路上也使用了再生混凝土技术，施工总面积达5000多m2，使用7a后经回访考察，使用状况较好。

目前世界上对再生骨料混凝土的研究主要表现在如下几个方面。

①再生骨料生产工艺提升技术。

目前发达国家都不断提升再生骨料生产加工设备的技术水平。

一般来说，再生骨料制备过程大致如下：

废旧混凝土→一级处理（包括破碎、筛分）产生5 40mm的骨料→二级处理：加温、破碎、筛分［10］。其中一级处理得到的粗骨料可以用于C30以下混凝土的制备，二级处理中得到混凝土可以用于C30以上的混凝土制备。也有学者指出，二级处理中高热加温这一步骤由于要求要加热到300ħ并保持一段时间，因此导致造价和耗能都有一定的增加，所以虽然二级处理中那些天然岩石骨料外粘结较差的水泥碎石，以及有损伤裂纹的水泥石都会剥落，但结合我国的经济技术情况，采用一级处理后的再生骨料即可［11］。

世界各国也有不同的趋向性，其中日本注重再生利用率，开发了一种可以在现场把废旧混凝土变成再生混凝土的工艺，使得减少在搬运过程中的损耗。以德国为代表的欧洲国家，更加注重再生混凝土的使用性能和强度，因此其粉碎后分离技术比较成熟，城市中就有可以将各种再生材料分离出来的工艺。而俄罗斯更注重实用性，他们选用自主研制的双筛网筛分机组，使得其一整套生产工艺更加完善［12］。

②再生骨料的使用性能研究更加深入。

天然骨料混凝土的性能已经十分明确，而再生混凝土与其相似度也十分高，因此可将天然骨料与再生骨料进行比较研究。除了普遍性的再生骨料具有孔隙率高、密度小、吸水性大、强度较低等特点之外，更有对其它类型再生混凝土的研究，比如再生碾压混凝土性能，粉煤灰再生混凝土等。

③再生混凝土的配合比设计研究。

与天然骨料相比，再生骨料的空隙率高、吸水性大，而且混凝土破碎过程中会再一次碎裂变形，致使其表面积增加。所以“用再生集料替代天然集料导致混凝土单位立方用水量增加”这一客观规律必须引起高度重视［13］。除了在单方面采取增加改良剂或高效减水剂来改善混凝土本身性能研究外，湘潭

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