再生混凝土技术研究

再生混凝土是指将废混凝土块经过破碎、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骨料（主要是粗骨料）配制而成的新的混凝土.笔者所研究的建筑垃圾再生粗骨料中包括废混凝土块和废砖,通过控制砖在再生粗骨料中的掺量来配制再生混凝土,分析研究建筑垃圾中废砖的掺量对再生混凝土性能的影响。     

颗粒整形再生骨料混凝土力学性能的试验研究

试验研究了颗粒整形再生骨料混凝土、简单破碎再生骨料混凝土和天然骨料混凝土的力学性能.结果表明：全组分颗粒整形再生骨料混凝土的力学性能低于天然骨料混凝土,但大大优于简单破碎再生骨料混凝土.另外,颗粒整形再生粗骨料配置的混凝土力学性能明显高于简单破碎再生骨料混凝土与全组分颗粒整形再生混凝土,略低于天然骨料混凝土,该试验结果对于工程实践具有一定指导作用.     

矿物掺和料和再生骨料对再生混凝土工作性的影响

本试验利用废弃混凝土制作再生骨料混凝土,并分析了再生骨料的种类、取代率、粉煤灰、矿粉等矿物掺和料的掺量诸因素对再生混凝土工作性的影响.结果表明：颗粒整形再生粗骨料混凝土的用水量接近于天然骨料混凝土;颗粒整形再生细骨料混凝土的用水量高于天然骨料混凝土的用水量;粉煤灰、普通矿粉、超细矿粉、硅灰等矿物掺和料能明显改善混凝土的坍落度、和易性.     

再生粗骨料释水特性对混凝土干燥收缩性能影响

试验着眼于再生粗骨料的排水特性,将粘贴应变片的再生粗骨料埋入C30强度等级混凝土中,直接测试混凝土在干燥收缩过程中内部再生粗骨料的收缩应变,通过不同湿度环境下再生粗骨料的应变与排水率之间的关系推算出混凝土内部再生粗骨料的排水特性,探明再生混凝土排水率与再生粗骨料排水率之间的关系。结果表明,再生粗骨料与天然粗骨料在吸排水过程中应变及饱和度曲线的趋势线相对接近,且两种骨料干湿产生的应变变化具有相互可逆趋势;再生粗骨料与天然粗骨料的排水率与应变成线性关系;混凝土内部粗骨料的收缩应变要小于试件的收缩应变,再生粗骨料及再生混凝土的收缩应变要大于天然骨料及混凝土的收缩应变;再生混凝土的排水率要大于内部再生粗骨料的排水率。     

矿物掺和料和再生骨料对混凝土的收缩性能的影响

研究了再生粗、细骨料取代量、矿物掺和料等因素对再生混凝土收缩性能的影响.结果表明：高品质再生细骨料混凝土的后期收缩值高于天然骨料混凝土,且随着再生细骨料取代量的增加而增大;高品质再生粗骨料混凝土的收缩值接近天然骨料混凝土;粉煤灰和普通矿粉相比能够很好的降低再生混凝土的早期和后期收缩值,超细矿粉和硅灰都能减少再生混凝土的后期收缩值,但硅灰增加了再生混凝土的早期收缩值.     

颗粒整形对再生粗骨料混凝土工作性和强度的影响

试验研究了简单破碎再生粗骨料和颗粒整形再生粗骨料40%,70%和100%取代天然骨料,对混凝土工作性和强度的影响.结果表明：在相同取代率情况下,简单破碎再生粗骨料混凝土用水量较多、强度较差,颗粒整形再生粗骨料混凝土的用水量比简单破碎再生粗骨料混凝土显著降低,强度明显提高;随着取代率的增加,简单破碎再生混凝土的用水量增加较多、强度下降较大,而颗粒整形再生混凝土用水量略有增加且强度稍有降低,但是完全取代时的用水量和强度仍接近天然粗骨料混凝土.     

建筑废料掺铁尾矿再生混凝土强度研究

采用建筑垃圾经破碎后得到的再生粗骨料代替天然粗骨料,铁尾矿代替天然砂作为细骨料,通过控制掺入量,经坍落度试验及立方体抗压试验得到再生粗骨料及铁尾矿对混凝土强度的影响。结果表明:仅采用再生粗骨料代替天然粗骨料时,附加水率为30%时再生混凝土强度最高;当再生混凝土中掺加铁尾矿时,附加水量0%,铁尾矿掺量为60%时强度较高。     

矿渣微粉再生骨料混凝土力学性能试验研究

以矿渣微粉等量取代水泥和使用再生粗骨料等质量取代天然粗骨料2个因素作为变量,利用均匀设计法设计16组试验方案,配制强度等级为C35的再生混凝土,对其抗压强度和工作性能进行试验,研究不同配方下再生骨料混凝土性能的影响规律,找出满足工程技术要求的最佳再生混凝土配合比。研究认为水胶比为0.4,水泥标号为P.O 42.5,矿渣微粉掺量为50%,废混凝土取代率为100%时,再生骨料混凝土实测28 d的强度为40.0 MPa,60 d的强度为42.1 MPa。     

骨料类型及粒径对拋填骨料混凝土性能的影响

将拋填骨料工艺用于制备再生混凝土,以拋填天然骨料混凝土为对照,由抗压强度、弹性模量、体积稳定性及抗渗性对拋填再生骨料混凝土进行评价。结果表明:在最佳拋填率时,拋填骨料混凝土的抗压强度可提高7.4%～15%,并且拋填再生骨料混凝土弹性模量提高21.1%。而且拋填再生骨料混凝土的体积稳定性及抗渗性均有提高。尽管拋填再生骨料混凝土的力学性能及耐久性不如拋填天然骨料混凝土,但相比常规的再生混凝土制备方法,拋填骨料工艺提供了一种制备高性能再生骨料混凝土的方法,更能实现再生骨料的资源化利用。     

废弃陶瓷再生混凝土及界面研究

将废弃陶瓷破碎筛分制成再生骨料以不同比例(50%、80%、100%)代替相应天然骨料配制混凝土.在对废弃陶瓷再生骨料混凝土和天然骨料混凝土的力学性能进行对比研究的基础上,进一步对再生骨料与水泥石的粘结性能进行了对比研究.研究表明:混凝土中虽然随着再生骨料代替量的增加,力学性能有所下降但下降幅度大都没超过15%,且表现出较好的界面粘结性能,因此,废弃陶瓷再生骨料完全可以代替天然骨料用于混凝土的配制.     

不同因素对再生骨料混凝土抗冻性的影响

研究了改性和未改性再生骨料、硅灰及引气剂等因素对C40再生骨料混凝土抗冻性能的影响。结果表明:经300次冻融循环后,与天然骨料混凝土相比,随着再生骨料取代率的增加,再生混凝土的抗冻性有所下降;改性骨料能在一定程度上改善混凝土的抗冻性,有机硅防水剂改性后的再生骨料效果较好;硅灰和引气剂掺加都能较明显地改善再生混凝土的抗冻性。     

不同再生骨料取代率的再生混凝土性能试验研究

再生混凝土是一种循环再利用建筑拆毁废弃物的实用而经济的材料,现已受到广泛地关注和讨论.为了更有效地应用再生混凝土材料,有必要对其基本性能进行研究,特别是为了指导在灾后重建中的应用,应该对来自灾区的再生骨料及其加工成的再生混凝土的性能进行研究.文中,试验测试了来自灾区再生骨料的物理和力学性能.通过不同再生混凝土的配合比设计,对比研究了具有不同再生骨料取代率的再生混凝土的力学性能以及不同龄期的再生混凝土强度.研究结果表明,再生骨料与天然骨料确实存在着一定的差别,比如表现在,再生骨料具有较高的孔隙率,其吸水率比天然骨料高出3.5倍,其密度比天然骨料降低10%,但具备可以接受的强度和表观形状.具有不同再生骨料取代率的再生混凝土表现出比天然混凝土具有更小的密度,抗压强度和抗拉强度.并且再生骨料取代率越高,其值降低越大.通过对不同龄期的再生混凝土的强度变化的研究,发现由于再生混凝土中再生骨料吸收的水分会随水泥水化作用缓慢地释放出来,从而促进了再生混凝土强度的发展,最后甚至可能超过天然混凝土的强度.另外,通过对试块受压破坏截面情况的观察,分析得到了再生混凝土和天然混凝土的失效模式.试验结果为进一步研究再生混凝土填充的中空钢管结构提供了参考.     

高性能再生骨料混凝土的基本性能试验研究

对高性能商品再生骨料混凝土的基本性能进行了试验研究，试验结果表明：采用常规材料和适当的途径完全可以使再生骨料混凝土实现高性能化，高性能再生骨料混凝土的抗压强度、抗拉强度均稍低于高性能天然骨料混凝土，而其弹性模量明显低于高性能天然骨料混凝土且随强度的提高而提高。试验显示再生骨料混凝土的破坏基本是界面破坏，并通过回归分析得出了高性能再生骨料混凝土的轴心抗压强度与立方体抗压强度之间的关系以及弹性模量的参考计算公式。     

钢纤维再生混凝土劈拉强度试验研究

通过钢纤维再生混凝土立方体试件的劈拉强度试验,研究了钢纤维体积分数(0.0%～2.0%)、3种钢纤维类型(MF,SF,BF)、再生粗骨料处理方式以及试件尺寸变化对再生混凝土劈拉性能的影响.结果表明:钢纤维的加入显著提高了再生混凝土的劈拉强度,当纤维体积分数超过1.5%后,钢纤维再生混凝土的劈拉强度接近甚至超过天然钢纤维混凝土;钢纤维类型对再生骨料钢纤维混凝土影响显著,钢纤维对再生混凝土和天然混凝土的增强效果比较接近,其中BF钢纤维增强效果最好;尺寸效应对钢纤维再生混凝土的影响比天然钢纤维混凝土显著;再生骨料处理方法对钢纤维再生混凝土的劈拉强度也有一定的影响;现行钢纤维混凝土劈拉强度计算公式仍适用于钢纤维再生混凝土.     

再生混凝土细微观结构和破坏机理研究

再生骨料相当于天然骨料表面附着了一层老砂浆,老砂浆力学性能相对天然骨料较差,造成了再生混凝土内界面过渡区的数量、分布和性能的不同,从而影响了再生混凝土的力学性能.首先通过试验方法研究了再生混凝土中老砂浆的含量和分布;利用扫描电镜考察了新老界面过渡区形貌的异同,分析了老砂浆对界面过渡区的影响;采用有限元软件ANSYS对再生混凝土细观结构的受力特征和破坏机理进行了初步分析.最后利用不同强度等级的废旧混凝土加工成再生粗骨料,制备成再生混凝土,测试其抗压强度和劈裂抗拉强度,验证了再生混凝土受力的破坏机理.     

废砖骨料对再生混凝土抗压与收缩性能的影响

以废砖粗骨料的等体积取代率为变化因素,在分析预吸水处理与裹浆处理条件下,废砖粗骨料等体积取代废弃混凝土粗骨料对再生混凝土抗压强度影响的基础上,着重探讨了废砖粗骨料体积取代率对再生混凝土收缩变形性能的影响。研究结果表明,等体积取代率为25%时,预吸水处理与裹浆处理均可最有效地降低再生混凝土的收缩变形,而对再生混凝土抗压强度却没有明显的降低作用。等体积取代率为25%时,预吸水处理下再生混凝土的抗收缩变形性能优于裹浆处理,而裹浆处理下再生混凝土抗压强度高于预吸水处理。     

再生粗骨料混凝土抗冻性试验研究

再生混凝土的研究与应用对于保护环境具有重大意义,其耐久性则是影响生产应用的重要指标.重点研究了再生粗骨料取代量、矿物掺和料等因素对再生混凝土抗冻性的影响.结果表明：再生粗骨料混凝土的质量损失率均满足5%的试验要求,且质量损失率随着再生骨料取代率的增加而下降;再生粗骨料混凝土的相对动弹模量低于天然骨料混凝土,达到了冻融循环抵抗性指标,满足抗冻性要求;掺普通矿粉的再生混凝土比掺粉煤灰的再生混凝土抗冻性好;硅灰对提高再生混凝土（掺粉煤灰）的抗冻性有明显作用.     

再生砖混骨料混凝土柱的小偏心受压性能

通过小偏心受压性能试验对比研究3根的天然骨料混凝土柱和3根同强度全再生砖混骨料混凝土柱,强度分别为C25、C30和C35. 对6根柱进行加载试验,分析再生砖混骨料混凝土柱相比于同强度天然骨料混凝土柱在受力过程、破坏特征、变形能力与承载力等方面的差异. 试验发现,再生砖混骨料混凝土柱在小偏心加载至破坏的过程中,具有与天然骨料混凝土柱相似的3个受力阶段,且符合平截面假定. 与同强度的天然骨料混凝土柱相比,变形较大,但再生砖混骨料混凝土柱的极限承载力略高,原因可能在于两者轴心抗压强度的差异.     

粉煤灰与再生骨料对自密实再生混凝土的影响

为了分析自密实再生骨料混凝土与自密实天然骨料混凝土的力学性能差异,以粉煤灰掺量与再生骨料特性为研究因素进行对比试验.结果表明:粉煤灰掺量为25%时,自密实再生混凝土的立方体抗压强度和轴心抗压强度最大,但拉压比最小;提高再生骨料的原生混凝土强度使自密实再生混凝土的劈裂抗拉强度和拉压比均增大,但轴心抗压强度几乎无变化;当粉煤灰掺量低于50%时,再生骨料的原生混凝土强度对自密实再生混凝土的立方体抗压强度几乎无影响.     

再生混凝土的技术特点及应用的可行性探讨

0 引言 再生混凝土,又称之为再生骨料混凝土,是指用废混凝土、废砖块、废砂浆作骨料,加入水泥砂浆拌制的混凝土.进入20世纪以来,人类从事规模庞大的土建活动给环境造成的负荷是不容忽视的.其中混凝土是各项建设工程中用量最大的建筑材料,全世界混凝土年使用量大约为70亿t[1 ],我国的混凝土用量则居全球之冠.1999年用量约为20亿t[2],其中骨料含量占70%以上,为此要消耗自然界大量的资源.一般的混凝土工程使用年限约为50 ～100-a,我国50年代所建成的混凝土工程已使用40余年,许多工程已经损坏.专家预测,21世纪初将是我国混凝土结构破坏高潮期.伴随着结构的破坏,许多建筑物不可避免的要被拆除.而在拆除建筑物产生的废料中,有一部分是可以再生利用的,且这些拆除的建筑物往往处于建筑工地现场或附近地点,如果将拆除下来的建筑废料进行破碎、分选,加工成不同粒径的碎块,制成再生混凝土骨料,用到新建筑物的重建上, 就能从根本上解决大部分建筑废料的处理问题,同时减少运输量和天然骨料使用量.