第33卷第3期
2016年6月吉林建筑大学学报Journal of Jilin Jianzhu University Vol．33No．3Jun．2016
收稿日期:2015－08－08．
基金项目:吉林省科技发展计划重大攻关项目(20130204009SF ;20150203014SF )．
作者简介:肖力光(1962 )，男，吉林省长春市人，教授，博士．
再生骨料混凝土及性能的研究
肖力光1张雪1王思宇2
(1:吉林建筑大学材料科学与工程学院，长春130118;2:亚泰集团长春建材有限公司，长春130000)
摘要:本文综述了再生骨料混凝土的国内外发展现状，重点介绍了再生骨料混凝土的工作性、力学性能和耐久性，合理取代率的再生混凝土完全可以替代原生混凝土在建设领域的应用，再生混凝土既解决了建筑垃圾的处理问题，又保护了环境，节省了天然骨料资源，是一种应该大力推广应用的绿色建筑材料．
关键词:再生粗骨料;再生粗骨料混凝土;工作性;力学性能;耐久性
中图分类号:TU 5文献标志码:A 文章编号:2095－8919(2016)03－0027－04
Recycled Aggregate Concrete and its Performance Study
XIAO Li －guang，ZHANG Xue，WANG Si －yu
(1:School of Materials Science and Engineering，Jilin Jianzhu University，Changchun，China 130118;
2:Cahgnchun Building Materiars Co．，LTD，of Yatai Group，Changchun，China 130000)
Abstract:The domestic and foreign development present situation of recycled aggregate concrete is reviewed in this essay，introduced the work ability，mechanical properties and durability of recycled aggregate concrete，the reasona-ble replacement ratio of recycled concrete can completely replace the original concrete application in the field of construction，the recycled concrete not only can solve the problem of construction waste processing，and protect the environment，save the natural aggregate resources，is a kind of application should vigorously promote green building materials．
Keywords:recycled coarse aggregate;recycled coarse aggregate concrete;work ability;mechanical properties;dura-bility
0引言
随着我国建筑业快速发展，同时产生了大量的建筑垃圾，环境污染问题也随之加重，而建筑垃圾中重要组成部分为废弃混凝土，因此，废弃混凝土的有效再利用是建筑垃圾治理中极其重要的一部分，是发展绿色
建筑的重要途径之一［1］
，可解决普通混凝土制备过程中的产生的自然资源、能源、环境及相关社会问题，缓
解骨料供求紧张的压力，是环境保护和可持续发展战略的重要举措［2］．1
再生骨料混凝土国内外发展现状1．1再生骨料混凝土国外发展现状
近30年，美国、日本、德国等国家和欧洲地区的发达国家对废弃混凝土再利用的研究主要集中在对再生混凝土基本性能和再生骨料的研究，这些基本性能包括物理性能、化学性能、结构性能、力学性能和耐久性
能．美国制定的《超级基金法》规定:“任何企业生产产生的工业废弃物，必须由企业妥善处理，不得擅自随意
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倾倒”［3］．1982年，在《混凝土骨料标准》(ASTM－33－82)中规定，破碎的水泥混凝土属于粗骨料范畴［4］．与此同时，“美国军队工程协会”也鼓励使用再生骨料［5］．美国在鼓励使用再生骨料的同时还对再生混凝土的性能做了系统的试验和研究．例如，Michigan［6］用再生骨料混凝土铺筑两条公路，技术人员进行了收缩性测试试验;20世纪80年代中期，Kansas交通厅利用旧混凝土，加工成再生骨料，用于新建的水泥混凝土路面，经过多年测试研究，再生混凝土用于混凝土路面面层．日本由于其国土资源匮乏，因此十分重视对废弃混凝土的回收和利用，1977年日本政府制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》，相继在各地建立了再生骨料和再生混凝土的加工厂．据统计，1995年日本废弃混凝土的再利用率达到了65%［7］，此外，日本还对再生混凝土的吸水性、配合比、强度、收缩、抗冻性进行了系统的研究［8］．荷兰是最早开展再生混凝土应用和研究的国家之一，早在20世纪80年代，荷兰就制定了利用再生混凝土骨料制备素混凝土、预应力钢筋混凝土和钢筋混凝土的规范．俄罗斯着重研究了再生混凝土配合比设计的特性，研究表明，随再生骨料取代率的不同，再生混凝土的韧性和弹性模量随之变化，再生混凝土的密实度小于普通混凝土［9］．
1．2再生骨料混凝土国内发展现状
虽然我国对再生骨料混凝土的开展和研究较晚，但也取得了相应成果，如顾佳勋［10］研究的建筑垃圾砌块技术已获得了国家专利．湖北省襄樊市公路建设中采用了大量混凝土破损路面，这种技术是拆除路面混凝土，破碎，制成骨料，把再生骨料用到新建路面结构中的基层或底基层，在水稳基层中采用30%的再生骨料，并使水稳基层的性能得到改善，成本也有所降低．同济大学、华侨大学、华中科技大学等高等院校已进行了再生骨料制取烧结砖和再生骨料混凝土的技术研究，取得了一系列研究成果．例如，华侨大学就再生骨料混凝土的不同来源、吸水率、含水率、破碎方法、材料物理性能、配合比、工程性能、构件应用性能等进行了一系列的研究［11］．在沪太路改造工程中，上海市政工程局把再生骨料用做水泥稳定层材料，性能均满足标准要求，并编制再生骨料混凝土标准，再生骨料混凝土有望在工程建设中得到更广泛的应用．
2再生骨料混凝土的性能研究
再生粗骨料的表观密度和堆积密度均小于天然粗骨料，吸水率大于天然粗骨料，由于再生骨料表面粘结一些水泥砂浆，砂浆孔隙率大，吸水率增大，导致再生骨料的物理力学参数差于天然骨料．
2．1再生粗骨料对混凝土工作性的影响
由于再生粗骨料是由机械破碎得到的，在破碎过程中不可避免地使骨料颗粒表面出现裂纹或微裂隙，并且附着一些水泥砂浆和小石屑，因此具有较大的吸水率．张名杰［12］的试验得出，在配合比不变的情况下，随着再生粗骨料取代率的增大，坍落度逐渐减小，并且取代率越大，坍落度减小的越显著．笔者认为，混凝土的工作性与骨料的颗粒级配、颗粒形态和吸水性有较大关系，颗粒级配和颗粒状态可以通过生产工艺进行改善，而较高的吸水率是由骨料本身内部及外部构造决定的，通过生产工艺很难改变，这对再生混凝土工作性的影响必须考虑，较高的吸水率将导致再生混凝土坍落度较小，易离析，可以通过对再生粗骨料进行界面改性，减小吸水率，当然，这方面的影响和解决方法需要大量的试验去验证和探究．
2．2再生粗骨料对混凝土抗压强度的影响
研究表明，混凝土的强度主要受两方面因素影响，一方面是骨料与水泥石之间的粘结强度影响;另一方面是混凝土自身的致密程度，即有效水灰比越小，混凝土越密实，抗压强度越大．大量试验表明，没有对再生粗骨料进行提前预湿处理，再生粗骨料取代率在50%以内，随着再生粗骨料取代率的增加，再生混凝土的抗压强度增加，此时混凝土的抗压强度主要由第二种因素决定;实践表明，加入粉煤灰和矿渣粉，在水化硬化过程中，粉煤灰和矿渣粉会填满再生粗骨料在机械破碎过程中产生的细微裂缝，与水泥水化产物、再生粗骨料吸附的水发生二次水化反应，水化产物能填充再生骨料的裂隙，从而使再生混凝土更致密，随着再生粗骨料取代率的增加，再生混凝土的强度也会随之提高［13－15］．崔雅倩［16］指出，还可以通过搅拌工艺改善骨料与水泥石之间的粘结强度，其工艺过程为先在骨料表面裹一层掺合料，通常为硅粉、矿渣、粉煤灰或两种混合掺合料，吸收水泥水化过程中富集在骨料表面的Ca(OH)2，形成CSH凝胶，从而使骨料与水泥石之间的界面过渡区减小甚至消除，提高混凝土强度．
第3期肖力光，张雪，王思宇:再生骨料混凝土及性能的研究29
2．3再生骨料对混凝土耐久性影响
2．3．1再生粗骨料对混凝土抗渗性的影响
由于再生粗骨料在机械破碎过程中内部形成许多微裂纹及表面附着的水泥砂浆，使再生粗骨料内外形成许多相互连通的孔道，孔隙率较原生混凝土大，进而增大了渗透能力，吸水性较强，抗渗性低于原生混凝土，为此提高再生混凝土的密实度就成为提高再生混凝土抗渗性的重要途径［17－18］，张名杰在试验中没有对再生粗骨料进行预湿处理，结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加，吸附的水量增加，有效水灰比减小，再生混凝土的抗渗性明显提高，优于原生混凝土．而张建强等［19］人试验中，对再生粗骨料提前预湿处理，得出结论:再生粗骨料随着取代率增加，抗渗性明显降低，且随着取代率增加，抗渗性降低幅度明显增加，原因是预湿后的再生粗骨料，裂纹和缝隙被水填满，水化硬化后混凝土中空隙较多，导致再生粗骨料拌制的混凝土抗渗性低于原生混凝土．马立国［20］指出，基于再生粗骨料加工过程中产生的裂缝，表面水泥砂浆的孔隙，再生粗骨料中旧界面等因素，导致再生混凝土较原生混凝土有更大的孔隙率，抗渗性较差，试验表明:通过降低水灰比、加入矿物掺合料等途径可有效提高再生混凝土的抗渗性．
2．3．2再生粗骨料对混凝土抗氯离子渗透性能的影响
张建强等［19］人试验得出，相同取代率情况下，随着水胶比增大，抗氯离子渗透性能变小，这是由于自由水越多，在水压力的作用下，氯离子越容易迁移所致;在相同水胶比情况下，随着再生粗骨料取代率的增大，抗氯离子渗透性能越来越小，由于再生粗骨料在破碎过程中内部产生很多微裂缝及表面附着的水泥砂浆，但是再生粗骨料孔隙率较原生粗骨料大，这些因素导致再生粗骨料为氯离子提供了更多通道．肖开涛［21］试验指出，随着再生粗骨料取代率增大，再生混凝土的抗氯离子渗透性降低，氯离子扩散系数逐渐增大，当体系中加入粉煤灰后，抗氯离子渗透性得到很大提高，这是由于粉煤灰填补了再生粗骨料的裂纹和孔隙或者是骨料与骨料之间的间隙，使骨料与水泥石的界面更加严密，粘结强度更高，从而抗氯离子渗透性加强．当加入高效减水剂和矿物外加剂时，再生混凝土此时的抗渗性接近于高性能混凝土．叶腾等［22］人试验得出，对于早龄期再生混凝土，掺加粉煤灰可以使再生混凝土抗氯离子渗透性得到改善，但不是越多越好，当粉煤灰掺量在30%时，氯离子迁移系数相对于未掺加粉煤灰的再生混凝土有所降低，当粉煤灰掺量为10%时达到最低．试验证明:采用二次搅拌工艺可以使提高再生混凝土的抗氯离子渗透性，使氯离子渗透深度降低26%;另外，对再生混凝土进行加湿养护，可以使其内部孔隙内未完全水化的水泥进行二次水化，水化产物将孔隙填充密实，进而提高混凝土的抗氯离子渗透性能．
2．3．3再生粗骨料对混凝土抗冻性的影响
张建强等［19］人试验得出，普通混凝土在冻融循环250次时，质量损失率为4．1%，没有超过5%，而再生粗骨料配制的混凝土，对再生粗骨料进行预湿处理，在取代率为40%且相同的冻融循环次数下再生混凝土的质量损失率为5．1%，超过了5%，且增幅随着取代率的增加而显著增加．就再生粗骨料取代率对混凝土抗冻性影响而言，在相同冻融循环次数下，混凝土的质量损失率随着取代率的增大而呈增加的趋势．赵飞等［23］人指出再生混凝土试件本身内部有很多孔隙，在进行冻融循环时处于水充足的浸泡状态，使得试件孔隙充满了水，而试件在冻融循环作用下，表面的水泥浆脱落，随着冻融循环次数的增多，试件的质量损失率逐渐增大，且随着再生粗骨料取代率增加，再生混凝土试件孔隙率越高，在冻融作用下吸水冻胀又产生大量裂缝，严重时使部分粗骨料脱落，再生混凝土试件质量损失严重．胡天安［24］试验得出，随着再生粗骨料取代率的增加，再生混凝土的抗冻融循环能力呈下降趋势，取代率在30%以内时，抗冻融循环能力降低不明显，取代率在45%时，抗冻融循环能力明显降低．大量试验证明:通过减小再生粗骨料粒径可以改善再生混凝土的抗冻性，再生粗骨料粒径范围为16mm 20mm;另外，采用半饱和面干状态的再生粗骨料，再生混凝土的抗冻性可显著提高．
3结语
再生混凝土既解决了建筑垃圾的处理问题，保护环境，而且节约自然资源，达到社会、环境及经济效益最优化，是一种可持续发展的绿色建筑材料．
30吉林建筑大学学报第33卷
参考文献
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深圳市地方标准 深圳市再生骨料混凝土制品技术规范 Code for concrete products of recycled aggregate （试行） 2013－12－××发布 2013－12－××实施深圳市住房和建设局发布
前言 根据深圳市深建节能〔2010〕41号文的要求，规范编制组进行广泛的调查研究，认真总结实践经验，参考有关国内外先进标准，并在广泛征求意见的基础上制定本规范。 本规范共分11章，其主要内容是：1.总则；2.术语；3.基本规定；4.生产技术要求；5.再生骨料混凝土小型空心砌块；6.再生骨料混凝土实心砖；7.再生骨料混凝土多孔砖；8.再生骨料混凝土路缘石；9.再生骨料混凝土路面砖；10.再生骨料混凝土透水砖；11.再生骨料混凝土植草砖； 12.再生骨料混凝土制品的应用。 本规范由深圳市住房和建设局负责管理，由中国建筑科学研究院负责具体解释。为提高规范质量，请各单位在规范执行过程中，注意总结经验，积累资料，并将意见和建议寄至：北京北三环东路30号，中国建筑科学研究院国家建筑工程质量监督检验中心，邮编100013。 本规范主编单位：中国建筑科学研究院 深圳市华威环保建材有限公司 参编单位：深圳市宝安区建设局 深圳市龙岗区住建局 深圳市建设工程质量检测中心 深圳市建工集团股份有限公司 深圳市绿发鹏程环保科技有限公司 深圳市越众（集团）股份有限公司 深圳市越众绿色建筑科技发展有限公司 本规范主要起草人：张仁瑜、关淑君、陈少波、张昭雄、马捷、赵霄龙、李鹏、黄国祥、麦群芳、张海强、李坚、林文阶、林国雄、翟耀平、黎晓茜。 本规范主要审查人员：苏军、刘绪普、王莹、李景茹、寇世聪
浅析再生骨料混凝土应用技术 摘要：文章通过国内外的一些研究成果总结废旧混凝土经过处理成再生骨料，再生产再生混凝土与普通混凝土的性能影响，提出综合运用建议，以进一步推动再生混凝土的研究和在实际工程中的应用。 关键词：废旧混凝土再生骨料再生混凝土基本性能 中图分类号：tu528 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2012）12（b）-00-01 analyses regenerated aggregate concrete application technology sai tian wei lin zhi-chun yao xin-hua zhang （college of civil engineering， shanghai normal university shanghai china 201418） abstract：this paper summarizes some of the research results at home and abroad of waste concrete processed into regeneration aggregate，reproduction recycled concrete and normal concrete performance influence，this paper puts forward the comprehensive use advice，to further promote the regeneration concrete research and application in engineering. key words：waste concrete regenerated aggregate regeneration concrete basic performance
粗骨料 粗骨料在混凝土的组织结构中起骨架作用，对混凝土强度起重要作用。在普通混凝土中，质地致密的天然卵石和人工碎石，一般都具有足够的强度，因此，在经验公式中，混凝土强度仅与水泥强度冰灰比和骨料颗粒形状有关，而与骨料矿物成分等无关。但对于高强混凝土，由于水灰比的减小，混凝土中水泥石强度显著提高，骨科性能将对混凝土强度产生很大影响。 试验证明，在水泥砂浆相同的条件下，骨料品种不同时，混凝土强度有很大差异。尤其是当水灰比较小，砂浆强度较高时，混凝土强度的差别更大。 试验还表明，骨料一砂浆界面的粘结抗拉强度均低于砂浆抗拉强度，这表明骨料一砂浆界面为混凝土内最薄弱部位。对于同一种骨料，界面粘结强度随砂浆抗拉强度的提高而提高；对于不同的骨料，在水泥砂浆相当的条件下，骨料—砂浆界面粘结强度有很大差别。这表明骨料一砂浆界面粘结强度取决于水泥和骨料两方面的性质。当骨料表面与水泥砂浆之间有良好的物理吸附及化学吸附时，界面牯结强度较高；当骨料表面性状不良或水泥砂浆强度较低时，则界面粘结强度降低。界面粘结强度影响混凝土抗压强度。 骨料弹性模量亦影响混凝土强度。骨料弹性模量越大，骨料在混凝土内的骨架作用也越大，即受力时骨料所受应力比例越大，当然骨科一砂浆界面的拉应力及剪应力也越大。因此，骨料的弹性模量过大和过小都对提高混凝土强度不利，骨料的强度和弹性模量应与骨料一砂浆界面粘结强度相匹配。为了提高混凝土强度，应同时从提高界面粘结强度和提高骨料强度两方面着手。 综上所述，在配制高强混凝土时应选用质地坚硬的粗骨料，其抗压强度不应小于混凝土的强度亦有影响，一般随粒舱的增大，逐步降原因是大颗粒骨料内部有缺陷的机会 太，肼小颗粒者则较致密，而且能增加与砂浆的粘结面积，且界面受，较均匀。因此，对于高强混凝土宜将粗骨料的最大粒径控制在25mm以上 粗骨料的针、片状颗粒含量也影响混凝土的强度，且对泵送施工也有影响。在配制大于c50、不大于060高强混凝土时，粗骨料中针、片状颗粒含量不应大于10%，压碎指标值不应大于12%;配制大于060、不大于080高强混凝土时，针、片状颗粒台量不应大于5%、压碎指标值不应大于7%。
再生混凝土技术及其配合比设计方法 摘要：混凝土用料对自然资源的耗费较大，开发再生混凝土技术是应对环境保护和资源节约的重要科研课题，使用废弃混凝土材料代替天然物料配置的再生混凝土，在现代建筑工业发展中逐渐引起各方重视，本文就混凝土再生技术基本性质和重要配合方法进行分析，根据再生混凝土特征，提出基于自由水灰比之上的再生混凝土配合比设计方案，分析本次设计方案对混凝土发展的必要性，以供行业参考。 关键词：再生混凝土；配合比；设计 前言 随着材料科学的不断发展，混凝土的用途也越来越广泛，己成为跨行业、跨学科、互相渗透的领域。混凝土配合比设计涉及到以下几个方面的内容：一要保证混凝土硬化后的强度和所要求的其它性能及耐久性；二要满足施工工艺，易于操作而又不遗留隐患的工作性；三要在符合上述两项要求下选用合适的材料和计算各种材料的用量；四要对上述设计的结果进行试配、调整，使之达到工程的要求；五要在达到上述要求的同时，设法降低成本。本文论述了再生混凝土技术的概念、再生混凝土的性质并首次提出基于自由水灰比之上的再生混凝土配合比设计方法，以促进再生混凝土技术的研究，推广再生混凝土在工程中的应用。 一、再生混凝土技术的含义 再生混凝土技术是将废弃混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定的比例混合形成再生骨料，部分或全部代替天然骨料配制新混凝土的技术。把废弃混凝土块经过破碎、分级并按一定的比例混合后形成的骨料称为再生骨料(recycled aggregate)，而把利用再生骨料作为部分或全部骨料配制的混凝土，称为再生骨料混凝土(recycled aggregate concrete)，简称再生混凝土。相对于再生混凝土而言，把用来生产再生骨料的原始混凝土称为基体混凝土(originalconcrete)，简称再生混凝土。 二、再生混凝土技术中再生骨料的特征研究 同天然砂石骨料相比，再生骨料由于含有30％左右的硬化水泥砂浆，从而导致其吸水性能、表观密度等物理性质与天然骨料不同。再生骨料表面粗糙、棱角较多，并且骨料表面还包裹着相当数量的水泥砂浆(水泥砂浆孔隙率大、吸水率高)，再加上混凝土块在解体、破碎过程中由于损伤积累使再生骨料内部存在大量微裂纹，这些因素都使再生骨料的吸水率和吸水速率增大，这对配制再生混凝土是不利的。同样由于骨料表现的水泥砂浆的存在，使再生骨料的密度和表观密度比普通骨料低。 三、再生混凝土的物理性质分析 再生混凝土的弹性模型较低，变形较大，延性较好，这使得再生混凝土具有较好的抗震性能和抵抗动荷载的能力。另外，再生骨料的孔隙率较大，表观密度较小，使再生混凝土具有较好的保温性能。如水灰比为0.6的再生混凝土，当粗骨料全部使用再生骨料时，则混凝土的导热系数降低28％，若再加入引气剂，再生混凝土的导热系数可降低44％。由此可见再生混凝土适合用于维护材料和结构保温材料。但是，再生混凝土由于水泥砂浆含量多，所以其干缩值和徐变较大，这是影响其应用的最不利因素。 再生混凝土的强度再生骨料对混凝土强度的影响主要在界面。由于再生骨料的亲水性较强，能很快被水润湿，而且再生骨料表面有许多微裂纹，会吸入新的
第33卷第3期 2016年6月吉林建筑大学学报Journal of Jilin Jianzhu University Vol．33No．3Jun．2016 收稿日期:2015－08－08． 基金项目:吉林省科技发展计划重大攻关项目(20130204009SF ;20150203014SF )． 作者简介:肖力光(1962 )，男，吉林省长春市人，教授，博士． 再生骨料混凝土及性能的研究 肖力光1张雪1王思宇2 (1:吉林建筑大学材料科学与工程学院，长春130118;2:亚泰集团长春建材有限公司，长春130000) 摘要:本文综述了再生骨料混凝土的国内外发展现状，重点介绍了再生骨料混凝土的工作性、力学性能和耐久性，合理取代率的再生混凝土完全可以替代原生混凝土在建设领域的应用，再生混凝土既解决了建筑垃圾的处理问题，又保护了环境，节省了天然骨料资源，是一种应该大力推广应用的绿色建筑材料． 关键词:再生粗骨料;再生粗骨料混凝土;工作性;力学性能;耐久性 中图分类号:TU 5文献标志码:A 文章编号:2095－8919(2016)03－0027－04 Recycled Aggregate Concrete and its Performance Study XIAO Li －guang，ZHANG Xue，WANG Si －yu (1:School of Materials Science and Engineering，Jilin Jianzhu University，Changchun，China 130118; 2:Cahgnchun Building Materiars Co．，LTD，of Yatai Group，Changchun，China 130000) Abstract:The domestic and foreign development present situation of recycled aggregate concrete is reviewed in this essay，introduced the work ability，mechanical properties and durability of recycled aggregate concrete，the reasona-ble replacement ratio of recycled concrete can completely replace the original concrete application in the field of construction，the recycled concrete not only can solve the problem of construction waste processing，and protect the environment，save the natural aggregate resources，is a kind of application should vigorously promote green building materials． Keywords:recycled coarse aggregate;recycled coarse aggregate concrete;work ability;mechanical properties;dura-bility 0引言 随着我国建筑业快速发展，同时产生了大量的建筑垃圾，环境污染问题也随之加重，而建筑垃圾中重要组成部分为废弃混凝土，因此，废弃混凝土的有效再利用是建筑垃圾治理中极其重要的一部分，是发展绿色 建筑的重要途径之一［1］ ，可解决普通混凝土制备过程中的产生的自然资源、能源、环境及相关社会问题，缓 解骨料供求紧张的压力，是环境保护和可持续发展战略的重要举措［2］．1 再生骨料混凝土国内外发展现状1．1再生骨料混凝土国外发展现状 近30年，美国、日本、德国等国家和欧洲地区的发达国家对废弃混凝土再利用的研究主要集中在对再生混凝土基本性能和再生骨料的研究，这些基本性能包括物理性能、化学性能、结构性能、力学性能和耐久性 能．美国制定的《超级基金法》规定:“任何企业生产产生的工业废弃物，必须由企业妥善处理，不得擅自随意
再生骨料 建筑垃圾再生骨料分为全再生骨料、再生粗骨料和再生细骨料，全骨料不易控制质量，故实际应用过程中一般将其筛分成粗、细骨料后再使用。全骨料是指将废弃混凝土破碎后不经筛分而直接使用的骨料。粗骨料和细骨料分别为全骨料经4.75mm方孔筛筛分后的筛余和筛下。 （1）全骨料的筛分析 全骨料的典型筛分析见表1、表2，筛分析曲线图见图1。 表1 全骨料筛分析 筛孔尺寸（mm）分计筛余量（g）分计筛余（%）累计筛余（%） 26.52224．44 19.04068．113 16.01533．116 9.5060912．228 4.7587017．445 2.3672014．460 筛底201640．3100 表2 全骨料筛分析 筛孔尺寸（mm）分计筛余量（g）分计筛余（%）累计筛余（%） 26.5000 19.0273 5.56 16.0254 5.111 9.50125925.236 4.7512602 5.261 2.3671514.375 筛底123624.7100
图1 全骨料的筛分析 从以上数据和图形分析，同一批产品两次筛分的级配的曲线偏差较大，这是由于运输过程中骨料间的堆积和离析所造成的。 （2）粗骨料的材性 ①组成与表面特征 再生粗骨料和天然粗骨料相比，其表面特征有很大差异：再生粗骨料表面包裹着一定量的砂浆和水泥素浆（水泥石），其黏附的多少和程度取决于骨料破碎的工艺、设备和原生混凝土的强度等级。破碎出来的再生粗骨料颗粒表面凸凹不平，非常粗糙、多孔隙、多棱角。与天然粗骨料相比，再生粗骨料中的成分也比较复杂，除原生的天然骨料外，还含有少量的砖骨料、砂浆骨料、水泥石骨料（见图2）。
对再生骨料混凝土配合比设计参数的分析 摘要：在当前我国建筑行业的快速发展下，积极探究再生骨料混凝土配合比成 为了推动建筑物可持续发展的关键因素，通过分析，能够构建再生骨料取代率影 响水胶比计算公式，并且还可以清楚了解到再生骨料的取代率、孔隙率以及吸水 率对再生骨料混凝土混合比的设计参数所带来的影响比较大，为再生混凝土混合 比的设计奠定基础与保障。 关键词：再生骨料；混凝土；配合比；设计参数 所谓的再生骨料混凝土主要是指利用破碎加工的废弃混凝土作为骨料的混凝土，这种方式可以在一定程度上解决废弃混凝土的处理问题，并且能够起到节约 骨料，具有良好的经济效益与社会效益。此外，与天然骨料相比较，再生骨料具 有较大的吸水性，其空隙也比较多，如果对其利用普通混凝土配合比的方式对其 设计，那么则会降低其强度以及流动性，无法提高耐久性。鉴于此，本文从再生 骨料的基本特性分析，通过试验分析，制定各项计算公式，为再生骨料混凝土配 合比设计奠定基础。 一、试验分析 （一）试验材料 本次研究中使用的粗骨料主要分为两种，其一是天然骨料，为石灰石碎石， 粒径为20mm以下，其二是再生粗骨料，是废弃强度为C20—C40的商品混凝土，利用破碎机将其破碎，粒径为20mm以下。其中细骨料是细度模数2.67的河砂。其中粗骨料的物理性能见表1，粗骨料的级配见表2. 在通过分析与计算，可以得知不同再生骨料取代率下试验所得到的再生骨料混凝土立方 抗压强度会伴随着水灰比的变化而不断变化，其变化图见图1.且根据图1还可以了解水灰比 相同的情况下，再生骨料混凝土立方体抗压强度会伴随着这再生骨料取代率的增加而不断降低，并且再生骨料混凝土立方体的抗压强度会伴随着水灰比的变化规律发生变化，尤其是当 粗骨料是天然骨料的时候，会伴随着水灰比的增加其抗压强度不断减小。而当其比例增大， 为50%或者100%的时候，那么伴随着水灰比的增大其再生骨料混凝土立方体的抗压强度会有 所降低，之所以产生这种现象的原因是因为在本次研究中所采取的再生骨料均为II级骨料， 其压碎指标比较大，尤其是再生骨料混凝土强度超过标准的时候，那么再生骨料混凝土会因 为再生骨料压碎而产生破坏。此外，当参数为0%、50%、100%，水灰比在0.55左右的时候，其再生骨料混凝土立方体的抗压强度以及水泥强度之比与水灰比关系见图2.根据对图2的分 析得知，再生骨料混凝土立方体抗压强度以及水泥强度之比与水灰比呈现出线性关系，完全 与公式相吻合。 从另外一个角度分析，再生骨料混凝土与天然骨料混凝土之间的差别便是从粗骨料品质 方面进行分析，且粗骨料的性能与参数之间有着密切的联系，所以不同的再生粗骨料的取代 率不同，如果按照公式进行分析，那么可以得出不同的数值，见表3. 通过分析表3，可以了解到再生骨料品质与天然骨料相比较有所降低，并且所具备的线 性关系为 并且根据对图3 的分析得知，单方用灰量在很大程度上会伴随坍落度的增加而不断增大，其中当坍落度发生变化的时候，那么单方用水量会不断增大，2而当单方用水量相同的时候，其塌落度在很大程度上会伴随着参数的增加而减小。 结语： 通过对其分析与研究，在再生骨料混凝土配合比的设计中，需要对再生骨料的孔隙率、 吸水率以及表观密度等各项指标进行分析与测定，然后选择先关的参数。另外再生骨料混凝
再生混凝土技术与配合比设计 摘要：我国的改革开发政策推行至今已经有近四十年，这这段时间我国的各行 各业可以说发生了翻天覆地的变化，尤其是在建筑行业、交通行业及工程建设行业，这些行业的建设都有一个共同的特点，就是需要使用到混凝土材料，混凝土 作为目前应用最为广泛的工程建设材料，因为比较廉价，性能强，深受工程建设 行业喜爱。但是一些城市改造、工程改造、道路改建等工程把以前的混凝土拆除，然后随意堆放，对周边环境造成了严重的破坏，目前我们我们重点关注的问题是 如何处理废旧的混凝土，再生混凝土技术可以把这些旧的混凝土重新碾磨变成新 混凝土的骨料、沙子来使用，这样既可以做到工程拆下来的混凝土不污染环境， 又可以把变废为宝，节约再生混凝土经济成本。本文根据个人多年的经验来分析 再生混凝土技术和配合比设计。 关键词：再生混凝土；技术；配合比设计 前言 目前来说人造的建筑材料使用范围和用量最大的就是混凝土材料，因为混凝 土配制的原材料砂石骨料价格便宜，可以直接开采使用，但是近年来调查发现骨 料砂石的消耗量在急剧增加，同时因为骨料砂石的开采过度，造成了一系列的环 境问题，山坡滑坡、泥石流、河床破坏严重等，同时一些工程改造、房屋拆迁等 剩下大量的废弃的混凝土块，随意堆放不加处理比较污染环境，而且还存在一些 危险，而把废弃的混凝土块回收破碎、研磨、分级在作为混凝土骨料来使用，不 断可以降低再生混凝土的成本，而且可以减少原始骨料砂石的开采，减轻环境污 染问题，把废旧混凝土块变废为宝可谓有百利而无一害。也符合国家推行的和持 续发展的政策要求，再生混凝土技术值得大力推广，本文就来简要分析一些该技术。 1、再生混凝土技术简介 简单来说，再生混凝土技术指的是对废旧混凝土进行回收、磨碎、然后清洗、分类，然后再利用配比技术做成新的再生骨料砂石，用这种再生骨料砂石代替天 然的砂石骨料作为再生混凝土的原材料的一种技术。 1.2再生砂石骨料的主要来源及制作的全过程分析 通常来说，要生产再生砂石骨料都是以废旧的混凝土块作为主料，其主要来 源有四个方面： ①一些危房、达到使用寿命的楼房、老化的建筑物等按照国家要求需要拆除，然后就会产生很多的废旧混凝土块，这些废旧的混凝土块就是再生骨料砂石的来 源之一； ②城市改造、市政工程运迁、公共基础设施改建等都会产生较大的废旧混凝 土块，这也是再生砂石骨料的来源之一； ③因为商品混凝土要求高，商品混凝土的生产过程中也会产生不少的废旧混 凝土。 ④工程改造、工厂改建及因为自然灾害导致工程被破坏、建筑物倒塌等需要 拆除重建，也会产生较多的废旧混凝土块，这些也是再生砂石骨料的来源之一。 再生砂石骨料的制作过程：再生砂石骨料是用废旧的混凝土块制作的，制作 的过程基本和使用天然的砂石制作技术一样，这两种骨料的制作过程相同点是： 原料—破碎—清洗—筛选—分类—配比—砂石骨料，再生砂石骨料的工序可能要复杂一点，因为再生砂石骨料制造用到的废旧混凝土中肯定混油玻璃、石膏、木块、
混凝土再生骨料（RAC） 姓名：杨天煜 班级：土木一班 院系：土木与建筑工程系 学号：10170101039
再生骨料主要内容： 一.混凝土再生简介 二.国内混凝土再生的劣势 三.混凝土的利用情况 四.混凝土再生骨料性能的改善
简介：随着城市化进程的加快，社会对混凝土的需求量迅速增加。作为混凝土重要原材料的粗细骨料出现了明显不足，因此将数量庞大的废旧混凝土进行合理的回收利用，这样既解决了天然原生粗细骨料缺少的问题，又节省了废旧混凝土处理费用，并有利于环境保护，对获得良好的社会经济效益起到了不可低估的作用。建筑垃圾排放量逐年增长，可再生组分比例也不断提高，但大部分建筑垃圾未经任何处理，被运往郊外或城市周边进行简单填埋或露天堆存，这不仅浪费了土地和资源，还污染了环境；另外，随着人口的日益增多，建筑业对砂石骨料的需求量不断增长。长期以来，由于砂石骨料来源广泛易得，价格低廉，被认为是取之不尽、用之不竭的原材料因而随意开采，从而导致资源枯竭，山体滑坡，河床改道，严重破坏了自然环境。生产和利用建筑垃圾再生骨料对于节约资源，保护环境和实现建筑业的可持续发展具有重要意义。 国内混凝土再生情况：国内混凝土再生利用情况与国外存在着很大的差距，缺乏混
凝土的相关鉴定分级标准，控制再生混凝土的质量存在困难，因而在使用时必须对再生骨料和混凝土进行测试，再生混凝土的大规模应用还存在着诸多的问题，一些基本指标和技术参数不够完备。 再生骨料的利用情况：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。 混凝土再生骨料性能的改善：再生集料的部分性能的确不如天然集料，利用再生集料研制和生产的混凝土构件性能也比天然集料的差。但若通过掺加外加剂，则可以
再生粗骨料生产工艺基本研究 摘要：本文分析整理了国内外再生粗骨料生产工艺，研 点，提出了与本地区地区实验室实验相适宜的再生粗骨料生 产工艺， 并选取不同来源、 不同强度再生粗骨料做实验分析， 为后续研究奠定基础。 Abstract ： This paper analyzes and compiles recycled coarse aggregate production technology at home and abroad ， studies the characteristics and using scope of different processes ， according to the regional characteristics of recycled aggregate in Ningxia ， proposes the suitable recycled coarse aggregate production technology ， and selects recycled coarse aggregates from different sources and different strength for experiment analysis ， to lay the foundation for future study. 关键词：再生粗骨料；生产工艺；破碎技术 Key words ： recycled coarse aggregate ； manufacturing process ；crushing technology 1006-4311（2015）33-0117-03 0 引言 究了不同工艺的特点、适用范围，根据宁夏再生 骨料 区域特 中图分类 口， 号： TU528 文献标识码： A 文章编号：
混合型再生粗骨料混凝土 配合比设计规程 Specification for mix proportion design of mixed recycled coarse aggregate concrete I
目次 前言....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语 (1) 4 符号 (2) 5 材料 (3) 5.1 胶凝材料 (3) 5.2 骨料 (3) 5.3 混合型再生粗骨料混凝土用水 (4) 5.4 外加剂 (4) 6 配合比设计基本要求 (4) 6.1 性能要求 (4) 6.2 试配强度 (4) 7 配合比计算 (5) 7.1 水胶比 (5) 7.2 用水量 (5) 7.3 砂率 (6) 7.4 粗细骨料用量 (6) 7.5 配合比的试配、调整与确定 (7) 8 制备和运输 (7) 9 质量验收 (7) I I
混合型再生粗骨料混凝土配合比设计规程 1 范围 本文件规定了混合型再生粗骨料混凝土的材料选择、配合比设计、制备与运输、质量验收。 本文件适用于水泥混凝土道路路面、工业与民用建筑及一般构筑物所采用的混合型再生粗骨料混凝土。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 175 通用硅酸盐水泥 GB 1344 矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥 GB 8075 混凝土外加剂 GB 12958 复合硅酸盐水泥 GB 50119 混凝土外加剂应用技术规范 GB 50164 混凝土质量控制标准 GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 50666 混凝土结构工程施工规范 GB/T 208 水泥密度测定方法 GB/T 1596 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB/T 14685 建筑用卵石、碎石 GB/T 14902 预拌混凝土 GB/T 18046 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 GB/T 18736 高强高性能混凝土用矿物外加剂 GB/T 50080 普通混凝土拌合物性能试验方法标准 GB/T 50081 普通混凝土力学性能试验方法标准 GB/T 50082 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准 DL/T 5151 水工混凝土砂石骨料试验规范 JC 473 混凝土泵送剂 JC 474 混凝土防水剂 JC 475 混凝土防冻剂 JC 476 混凝土膨胀剂 JC 500 石灰石硅酸盐水泥 JGJ 52 普通混凝土用砂、石质量标准及检验方法 JGJ 55 普通混凝土配合比设计规程 JGJ 63 混凝土拌和用水标准 3 术语 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 1
２００６年第７期（总第２０１期）Ｎｕｍｂｅｒ７ｉｎ２００６（ＴｏｔａｌＮｏ．２０１） 混 凝土 Ｃｏｎｃｒｅｔｅ １引言 目前，我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的３０％～ ４０％。绝大部分建筑垃圾未经任何处理，便被采用露天堆放或填埋的方式进行处理，造成了严重的环境污染［１］。废弃混凝土作为建筑垃圾的最重要组成部分，经估算２００３年我国的混凝土废料量已经达到了１．８亿吨［２］，给环境造成了较大的负面影响。同时，混凝土生产需要大量的砂石骨料，而随着对天然砂石的不断开采，天然骨料资源亦将趋于枯竭，且其开采的运输能耗与费用惊人，对生态环境的破坏也十分严重［３］。 再生骨料混凝土简称再生混凝土，废弃混凝土作为再生骨料的来源又称母体混凝土。废弃混凝土块经过破碎、清洗与分级后形成的骨料称再生骨料；再生骨料部分或全部代替砂石等天然骨料配制而成的混凝土称为再生骨料混凝土［４］。充分利用再生骨料混凝土，不但能有效降低建筑垃圾的数量，减少建筑垃圾对自然环境的污染，同时利用再生骨料制造再生骨料混凝土还能减少建筑工程中对天然骨料的开采，达到保护环境的目的。 ２再生骨料的基本性能 ２．１再生骨料的堆积密度和表观密度 同天然砂石骨料相比，再生骨料表面包裹着相当数量的水泥砂浆，由于水泥砂浆的孔隙率大，棱角众多，所以再生骨料的表观密度和堆积密度比天然骨料低，由表１和表２可知：再生骨料的表观密度和堆积密度分别为天然骨料的８８％～９７％和８７％～９９％，分别在２．３１ｋｇ／ｍ３～２．６２ｋｇ／ｍ３和１．２９ｋｇ／ｍ３～１．４７ｋｇ／ｍ３之间。 再生骨料表观密度、堆积密度，还与再生骨料母体混凝土的强度等级、配比、使用时间、使用环境及地域等因素有关［５］。再生骨料的密度随着母体混凝土强度的降低而降低，降低幅度达到７％［６］，当再生骨料的压碎指标变大，骨料强度降低时，料表观密度和堆积密度也随之变小［１６］， 见图１。中华人民共和国建筑用卵石、碎石国家标准ＧＢ／Ｔ１４６５８－２００１规定：骨料的表观密度应大于２５００ｋｇ／ｍ３，堆积密度应大于１３５０ｋｇ／ｍ３，由表１和表２可知，再生骨料的表观密度和堆积密度达不到天然骨料的标准。但由于再生骨料的低密度有利于抗震，降低结构物自重，因此，有关再生骨料的相应规程应充分考虑再生骨料实际性能。 ２．２再生骨料的吸水率 再生骨料的吸水率远高于天然骨料，当骨料的粒径范围为 再生骨料及再生骨料混凝土的性能分析与评价 许岳周，石建光 （厦门大学土木工程系，福建厦门３６１００５） ［摘 要］ 本文对国内外再生骨料和再生骨料混凝土的研究现状进行了分析，总结了再生骨料和再生骨料混凝土的基本性能。发现再生骨料的表观密度和堆积密度分别在２．３１ｋｇ／ｍ３～２．６２ｋｇ／ｍ３和１．２９ｋｇ／ｍ３～１．４７ｋｇ／ｍ３之间，其吸水率处于４％～１０％之间，压碎指标在１４．２％～２３．１％之间。再生骨料混凝土抗压强度随再生骨料替代率增加而降低，随水灰比增大而降低。再生骨料混凝土的抗拉强度受替代率影响比较小。随着再生骨料替代率的增大，再生骨料混凝土的坍落度急剧下降、弹性模量降低、收缩值显著增大、抗冻性基本不变、渗透性增大、碳化速度略有增加、抗硫酸盐侵蚀性略有降低。基于众多文献研究成果，经回归分析提出了再生骨料混凝土抗压强度和弹性模量计算公式，最后讨论了再生骨料混凝土的应用状况。 ［关键词］ 再生骨料；再生骨料混凝土；性能；技术指标 ［中图分类号］ ＴＵ５２８．０４１ ［文献标识码］ Ａ ［文章编号］ １００２－３５５０－（２００６）０７－００４１－０５ Ａｎａｌｙｓｅｓａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｅｈａｖｉｏｕｒｏｆｒｅｃｙｃｌｅｄａｇｇｒｅｇａｔｅａｎｄｒｅｃｙｃｌｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ ＸＵＹｕｅ－ｚｈｏｕ，ＳＨＩＪｉａｎ－ｇｕａｎｇ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＸｉａｍｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，３６１００５，Ｆｕｊｉａｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｏｂｔａｉｎｅｄｒｅｓｕｌｔｓａｂｏｕｔｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅｒｅｃｙｃｌｅｄａｇｇｒｅｇａｔｅａｎｄｒｅｃｙｃｌｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔｈｅｂａｓｉｃｂｅｈａｖｉｏｕｒｗａｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ．Ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔａｐｐａｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｓｔａｃｋｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙａｒｅｂｅｔｗｅｅｎ２．３１－２．６２（ｋｇ／ｍ３） ａｎｄ１．２９－１．４７（ｋｇ／ｍ３），ｗａｔｅｒａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓ４％－１０％，ｃｒｕｓｈｉｎｄｅｘｉｓ１４．２％－２３．１％．Ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｒｅｃｙｃｌｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｒｅｄｕｃｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｒｅｃｙｃｌｅｄａｇｇｒｅｇａｔｅｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｎｇｒａｔｉｏａｎｄｗａｔｅｒ／ｃｅｍｅｎｔｒａｔｉｏ．Ｉｔｓｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｗａｓｌｅｓｓａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｎｇｒａｔｉｏ．Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｒｅｃｙｃｌｅｄａｇｇｒｅｇａｔｅｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｎｇｒａｔｉｏ，ｔｈｅｓｌｕｍｐｏｆｒｅｃｙｃｌｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｒａｐｉｄｌｙｒｅｄｕｃｅ，ｉｔｓｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｅｌｒｅｄｕｃｅ，ｉｔｓｓｈｒｉｎｋａｇｅｍａｒｋｅｄｌｙｉｎｃｒｅａｓｅ，ｉｔｓｆｒｏｓｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｓｌｅｓｓｉｎｆｅｃｔｅｄ，ｉｔｓｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅ，ｉｔｓｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｓｐｅｅｄｓｌｉｇｈｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅ，ｉｔｓｓｕｌｐｈａｔｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓｌｉｇｈｔｌｙｒｅｄｕｃｅ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｅｖｉｏｕｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｆｒｏｍｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ，ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｓｏｆｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｅｌａｓｔｉｃｉｔｙｍｏｄｕｌｕｓｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｅｃｙｃｌｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｔｈｅｅｎｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｒｅｃｙｃｌｅｄａｇｇｒｅｇａｔｅ； ｒｅｃｙｃｌｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｂｅｈａｖｉｏｕｒ；ｑｕａｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ． 原材料及辅助物料ＭＡＴＥＲＩＡＬＡＮＤＡＤＭＩＮＩＣＬＥ
第31卷 第7期2009年4月 武 汉 理 工 大 学 学 报 J OURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vol .31 No .7 Apr .2009 DOI :10.3963/j .issn .1671-4431.2009.07.015 建筑垃圾再生混凝土配合比试验研究 宋少民,王 林 (北京建筑工程学院土木与交通工程学院,北京100044) 摘 要: 针对再生骨料高吸水率的特点,优化再生混凝土配合比是该文主要目的,通过单因素法研究了粉煤灰、再生骨料与天然砂在再生混凝土中的掺量以及水胶比对再生混凝土的工作性和强度的影响,在此基础上确定了再生混凝土最优配合比。试验结果表明:适当降低水胶比和掺加优质粉煤灰对提高再生混凝土品质是有效的技术途径。并建议再生粗细骨料分仓存放、计量,要求坍落度损失小时,适当减少再生细骨料掺加比例。关键词: 建筑垃圾; 再生骨料; 配合比优化; 材料性能中图分类号: T U 528 文献标识码: A 文章编号:1671-4431(2009)07-0056-04 The Experiment Research on Concrete with Construction Rubbish Recycled Aggregate SONG Shao -m in ,W ANG Lin (School of Civil and T raffic Engineering ,Beijing University of Civil Engineering and Architecture ,Beijing 100044,China ) Abstract : A ccording to hig her wa ter abso rption rate o f the recycled agg regate ,the paper 's main purpose is to optimize the recy cled concrete mix proportion .I t formed mix proportion from studying on the single factor method ,including different influ -ence on the wo rkability and strength ,such as the fly ash ,the different ratio of the recy cled aggregate to natural sand and the different W /B .T he result indicates that it can improve concrete quality with lower W /B and adding hig h quality fly ash .It suggests that the recycled coarse -fine agg reg ate should sto re and measure separately .Considering the less lose of the slump ,it is necessary to reduce the ratio of the recy cled fine aggregate . Key words construction rubbish ; recycled aggrega te ; mix proportio n optimization ; material performance 收稿日期:2008-10-12.作者简介:宋少民(1965-),男,硕士,教授.E -mail :john .song65@https://www.doczj.com/doc/3a12936323.html, 我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%—40%,经过对砖混结构、全现浇结构和框架结构等建筑的施工材料损耗的粗略统计,在每万m 2 建筑的施工过程中,仅建筑废渣就会产生500—600t [1] 。我国每年建筑垃圾的产量还没有权威的统计数字,估计其数值要达到几十亿t [2]。随之带来一系列关于自然资源、能源、环境保护和可持续发展的问题。四川汶川地震后,建设部高度重视建筑垃圾在建筑中再生利用问题,希望尽快实现建筑垃圾再生混凝土的工程应用。另一方面,以我国当前水泥年产量近14亿t 计,混凝土年生产量接近35亿m 3 ,需消耗天然砂石60亿t 以上。许多地区,优质的砂石资源已经开始出现难以为继的问题,同时,天然材料的大量开采和使用,也造成水土流失和自然景观恶化,严重影响社会的可持续发展,甚至危及子孙后代的生存。为符合循环经济战略的要求,实现混凝土产业的可持续发展,在建筑工程中使用再生混凝土势在必行。当然,由于建筑垃圾的成分复杂,品质波动大,吸水率高,整体上会导致混凝土强度等级和质量的下降。为今后在中低等级混凝土中应用建筑垃圾再生混凝土,利用现代混凝土理念和技术,对建筑垃圾再生混凝土配合比进行优化研究。
粗骨料对混凝土性能的影响 郭福安 摘要:混凝土是目前最大宗的建筑材料，而粗骨料作为混凝土的重要组成材料之一,其性能将对混凝土性能产生不可忽略的影响。该文通过对国内外相关研究成果的整理、分析,概括总结粗骨料对混凝土性能影响的研究现状,并提出了存在的问题,为进一步改善混凝土性能提供参考和依据并为HPC配合比的优化设计奠定基础。 关键词:粗骨料;混凝土;化学成分;形貌;级配;性能影响 引言 混凝土是目前最大宗的建筑材料［1］，它是一种多相复合材料，其强度取决于水泥石、粗骨料以及粗骨料与水泥石之间的界面强度。粗骨料是混凝土的骨架，据统计，粗骨料可占混凝土体积的50%～70%，它会影响新拌混凝土的流变性以及硬化混凝土的力学性能和耐久性［2］。近年来，由于天然砂资源短缺，人们加强了对细骨料的研究，使机制砂的生产与使用得到迅速发展［3］，但是对于粗骨料仍然没有给予足够的重视。现在随着混凝土工程的超高层化和大型化，高强混凝土的使用越来越广泛，而在高强混凝土中，粗骨料相对来说才是薄弱环节［4－6］，粗骨料本身的特征，如种类、颗粒形状及大小、表面特征和级配，无论是对新拌混凝土还是硬化后混凝土的性能都有着重要的影响。因此，有必要全面深入地探讨粗骨料的物理化学特性对混凝土性能的影响。 1粗骨料在混凝土中的作用 粗骨料是混凝土的重要组成部分，原来人们认为粗骨料是一种惰性材料，通过水泥浆的粘结作用与水泥砂浆构成混凝土。实际上粗骨料并不是没有活性的，它的物理化学性质都会对混凝土的性能产生影响［7］美国着名混凝土专家Metha曾指出:“将粗骨料作为一种惰性填充材料应画上一个问号”。我们可以将国内外学者对粗骨料在混凝土中所起的作用的研究成果归纳为以下几点。 粗骨料的刚性骨架作用 在普通混凝土配合比设计中，一般认为粗骨料抗压强度应为混凝土设计强度的2倍左右，不得低于设计强度的倍［8］，粗骨料的强度和弹性模量通常要比水泥石高，其耐久性和体积稳定性也是混凝土各组分中最好的，而且粗骨料体积超过混凝土体积的一半，因此粗骨料在混凝土中起着刚性骨架的作用。在混凝土承受压荷载时，其内部由粗骨料传递应力，当混凝土在外荷载作用下发生破坏时，裂缝很难贯穿粗骨料而是绕过粗骨料在骨料周围出现，这样在一定的条件下，混凝土破坏时可能会吸收更高的
再生骨料混凝土技术的应用 发表时间：2019-06-19T14:52:04.727Z 来源：《建筑模拟》2019年第17期作者：杜绍彦[导读] 将建筑垃圾回收利用制备再生混凝土，对缓解垃圾污染具有重大作用。对再生骨料混凝土技术、再生骨料混凝土的应用、再生骨料混凝土的发展与展望进行分析综述，并展望进一步的研究方向，以期为后续的研究提供一定的参考。 杜绍彦 身份证：4102221969****2531 河南省开封市 475000摘要：将建筑垃圾回收利用制备再生混凝土，对缓解垃圾污染具有重大作用。对再生骨料混凝土技术、再生骨料混凝土的应用、再生骨料混凝土的发展与展望进行分析综述，并展望进一步的研究方向，以期为后续的研究提供一定的参考。 关键词：再生骨料混凝土；应用技术；研究引言： 随着我国经济的快速发展，我国建筑材料也有了很大的技术进步。就目前而言，我国许多建筑物被拆除，因此产生了大量的混凝土废物，造成大量混凝土浪费和污染。据不完全统计，中国每年倾倒的建筑垃圾超过1360万t。而就目前而言，我国的混凝土废弃物回收率较低，大部分废弃混凝土都放在户外，这对城市环境是一个严重的影响因素。而对于再生骨料混凝土技术的研究，则在一定程度上改变了这种浪费和污染的情况。再生骨料混凝土技术可以按特定比例混合，然后通过加工使用。使用再生骨料聚集体技术不仅可以减少天然砂的使用，节约能源，还可以回收特定的废物，对保护环境有一定的帮助，同时，它为应用程序和促销提供了高价值。 1再生骨料混凝土技术 1.1新拌混凝土和易性 再生粗骨料混凝土在工程上能否得到推广，其和易性是一个非常关键的因素。而混凝土和易性最主要的影响因素是再生粗骨料的取代率，根据大量试验研究可知再生粗骨料混凝土由于粗骨料表面粗糙、孔隙及微裂缝多、吸水率大，使得其具有流动性差、坍落度小，但保水性和黏聚性增强的特点。流动性和坍落度随再生骨料掺量的增加而变差和减小，要得到需要的和易性需加大用水量和减水剂的使用量。故在今后，有关和易性方面的研究应在确保再生混凝土后期强度的基础上，通过其他措施增加其流动性。 1.2再生骨料强化方法分析 采用未经处理的再生骨料制备的混凝土强度一般较低，为提高再生骨料质量，学者提出通过物理、化学以及复合的手段对骨料进行改性强化处理研究，取得一定的研究成果。采用化学改性方法，使用有机、无机、有机无机复合溶液对再生骨料浸泡处理风干后测试强化骨料的性能，实验表明硅烷能够较好的提高骨料的密度，PV A处理能够较多降低骨料的吸水率。利用纳米材料独特的渗透作用和较高的活性特点，采用纳米碳酸钙和纳米二氧化硅溶胶对再生骨料浸渍处理，研究纳米溶胶强化再生骨料制备的再生混凝土的力学性能与微观结构，研究表明纳米碳酸钙可以填充再生骨料的孔隙，从微观结构上对再生骨料进行了改良，但新拌再生混凝土浆体的流动性会受到较大的影响，实验过程中纳米碳酸钙和纳米二氧化硅溶胶的沉降，导致浸渍溶胶不均质现象，影响浸渍效果，还有待进一步研究解决。 1.3再生混凝土的耐久性 随着再生混凝土力学性能研究的深入，对其耐久性研究的需要也得到越来越多学者的关注。但是，从研究状况来看，再生混凝土耐久性方面的研究还仅处于起步阶段。一方面，由于采用的试验方法不同，设计内容的差异等原因，再加上再生混凝土与普通混凝土在原材料、配合比以及施工工艺等方面存在显著的差别。因此，各研究者所得的结论差异较大，有的甚至是截然相反。另一方面，对再生混凝土的研究，还是仅仅停留在宏观规律的认识上，尚未从微观层次上对再生混凝土的耐久性机理加以深入探讨。从研究成果来看，再生混凝土耐久性方面研究基本停留在定性研究阶段，主要是对影响再生混凝土耐久性的因素的研究。而关于应用于实际工程的预测再生混凝土耐久性相关性能的物理模型研究尚浅。这里只对再生混凝土的抗冻性、抗碳化性、抗氯离子渗透性，收缩与徐变性能作介绍。 2再生骨料混凝土的应用利用发泡技术，将建筑物废弃再生集料加入水泥基体中制备再生泡沫混凝土，分析水泥掺量、水灰比和再生骨料掺量对最终再生泡沫混凝土强度的影响，结果表明：再生骨料掺量的影响最大，其次是水泥掺量，水灰比的影响最小。设计出最佳配合比，制备出的再生气泡混凝土性能满足CJJ/T177—2012气泡混合轻质土填筑工程技术规程要求。 分别采用建筑垃圾复合微粉与粉煤灰粉加入混凝土中，研究建筑垃圾复合微粉对混凝土性能的影响，探讨其工程适用性，得出建筑垃圾复合微粉添加到C30的混凝土中可以改善新拌浆体的和易性并提高长期强度。这为建筑垃圾的回收利用提供较好的方向指导。 研究再生粗骨料和再生细骨料的替代率对再生混凝土抗压强度的影响，研究表明：再生粗骨料的替代率小于25%时，再生混凝土强度保持较好，当大于该比例时混凝土强度下降较快。再生细骨料的加入量少时，对再生混凝土的抗压强度影响较大，加入量大时对再生混凝土的抗压强度反而影响较小。 根据工程项目部分构件部位对混凝没有太高要求的现实情况，综合众多学者对再生混凝土骨料替代率的影响研究结果，提出将再生混凝土运用于要求较低的工程，该服役条件更切合再生混凝土本身的力学性质，由于不要求对再生骨料进行二次处理，体现出较好的经济性，难点在于再生混凝土的耐久性有待进一步研究，得出结果以判断再生混凝土在工程运用的适应性。基于对建筑垃圾回收利用的再生骨料组成、结构和性能的研究，依托工程建设中非承重部件再生混凝土工程规模应用，设计得到C25混凝土的施工配合比，表明掺量在30%以内的再生混凝土在工程非承重部位上具有良好的工程适用性，值得进一步推广应用。 3再生骨料混凝土的发展与展望 3.1符合我国的可持续发展要求 我国是一个人口众多的国家，但对于资源而言。我国个人平均资源严重匮乏。所以。我国应该将节约能源，减少排放，努力实现中国的长期长远发展。需要注意的是，我国无论在经济还是社会发展方面，都急切需要发展。但是，我国目前的国情背景凸显了传统综合发展模式的不足，所以我们更需要对其进行优化。无论是在外观还是质量上，都需要进行提升，如果采用稀有资源，则需要提取更多的天然宝石，但是，由于这些资源无法重新生成，所以导致它们没有被广泛使用。所以，如果有可再生的能源可以利用，则可以大大促进我国各方面的发展。