废弃混凝土再生骨料的研究综述.pdf
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1、2 0 1 3年 第 5期 ( 总 第 2 8 3期 ) 混 凝 土 N u mb e r 5 i n 2 0 1 3 ( T o t a l No 2 8 3 ) Co n c r e t e 原材料及辅助物料 M ATERI AL AND ADM I NI CLE d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 3 0 5 0 2 6 废弃混凝土再生骨料的研究综述 梁芮 ,于江 ,秦拥军 ( 新疆大学 建筑工程学 院,新疆 乌鲁木齐 8 3 0 0 4 7 ) 摘要 : 利用废弃混凝土形成 的再生骨料对再生混凝土的力学性能、 工作性能 、
2、 耐久性等都有着重要影响。 对国内外废弃混凝 土再生骨料研究状况进行总结分析 : 建议 : 制定符合我国基本国情的废弃混凝土再生骨料破碎与加工工艺, 在生产设备方面还 需进一步研究 ; 在制定国家再生骨料分级分类标准时, 需考虑原生混凝土的来源 , 并根据各地区实际环境情况制定相应 的地区 规范标准 ; 再生骨料的强化加工工艺还需进行研究探讨。 关键词: 废弃混凝土 ;再生骨料;分级 ;破碎与加工工艺 ;强化 中图分类号 : T U 5 2 8 0 4 1 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 3 ) 0 5 0 0 9 3 0 4 R e s e
3、a r c h s u m ma r iz e o n w a s t e c o nc r e t e r e c y c l e d a g g r e g a t e L I A NGRu i , Y UJ i a n g , Q I NY o n g - j u n ( S c h o o l o f C i l E n g i n e e r i n g , X i n j i a n g U n i v e r s i t y , U r u mu q i 8 3 0 0 4 7 , C h i n a ) Abs t r ac t : The r e c yc l e d a g
4、 g r e g a t e be i n g f o r me d by u s i n g t h e wa s t e c o nc r e t e, ha v i ng a g r e a t i n flu e n c e o n t he r e c yc l e d c o nc r e t e s me c ha n i c a l p r o p e r t i e s , wo r k i n g p e r f o rm a n c e , d u r a b i l i ty and S O o n S u mma r i z e s and a n a ly z e
5、s t h e d o me s t i c a n d i n t e r n a t i o n a l r e s e a r c h s i t u a t i o n o f wa s t e c o n c r e t e r e c y c l e d a g gre g a t e s : r e c o mme n d e d d e v e l o p e d t h e a b and o n e d c o n c r e t e r e g e n e r a t i o n a g g r e g a t e b r o k e n a n d p r o c e
6、s s i n g t e c h n o l o g yo f myb a s i c c o u n t r y , i np r o d u c t i o n e q u i p me n t a r e a a l s on e e d e df u r t h e r r e s e arc h ; d e v e l o p e d r e g e n e r a t i o n a g gre g a t e r a t i n g s c l a s s i fic a t i o n s t a nd a r d, n e e de d c o ns i d e r t h
7、 e S O urC e o f na t i v e c o n c r e t e a n d a c c o r d i n g t o r e g i o ns e nv i r o n me n t s i t u a t i o n o f d i f f e r e nt d e v e l o p e d c o r r e s p o n d i n go f s p e c i fi c a t i o n s t a n d a r d; T h e s t r e n g t h e n i n go f r e g e n e r a t i o n a g gre
8、g a t e p r o c e s s i n gt e c h n o l o gy s t i l l n e e dt o s t u d y Ke yw o r ds : wa s t e c o n c r e t e ; r e c y c l e da g g r e g a t e ; c l a s s i fi c a t i o n ; c r u s h i n gan dp r o c e s s i n gt e c hn o l o g y ; s t r e n g t h e n 0 引言 全球每年有将近 1 O 亿 t 的混凝土用于建筑工程【 , 混 凝
9、土的生产消耗 了大量砂石 , 造成了全球优质砂石短缺 的 问题 , 建筑物拆除后产生的废弃混凝土, 未得到及时有效的 处理 , 对环境也产生破坏。 废弃混凝土体积中骨料约占8 0 , 骨料不仅是混凝土骨架 的构成物 , 而且对于混凝土的工作 性能 、 强度 、 耐久性 等多项性能有很大影响 ; 且其在混凝土 内部形成 的骨架既能提高普通混凝土的强度 , 改善混凝土 变形性能 , 又抑制 了混凝 土裂缝 的形成与发展 3 。 且 由于骨 料强度一般较高, 不会 因普通混凝土的破坏而受影响 , 因此 废弃混凝土中的骨料存在再利用的价值 。 鉴于以上的情况 , 国内外学者广泛开展了以废弃混凝土作为再
10、生骨料的研究 。 1 废弃混凝土再生骨料应用状况 废混凝土( Wa s t e C o n c r e t e , wc ) 是指由建( 构) 筑物拆除, 路面返修 , 混凝土生产 , 工程施工或其他状况下产生的废混 凝土块嗍 。 废混凝土经破碎 、 加工后 , 所得粒 径为 5 4 0 ra i n 的骨料为再生粗骨料 , 粒径 0 5 5 rai n的骨料为再生细骨料 。 收稿 日期:2 0 1 2 1 1 - 1 2 基金项目:新疆维吾尔 自治区 自然科学基金资助项 目( 2 0 1 2 2 1 1 A0 0 5 ) 1 1 国外废弃混凝土再生骨料应用状况 由于战争破坏了大量建筑物 ,
11、产生了许 多废弃混凝土 , 前苏联 、 德 国、 日本等 国家在二战结束后就对废弃混凝土 的回收再利用展开了研究 。 R I L E M( 国际材料与结构研究试 验联合会 ) 在 1 9 7 6年就开始研究废弃混凝土的处理与再生 利用技术 。 时至 2 0 0 8 年 , R I L E M 已经召开 了 5 次关于混凝 土再利用的会议 , 提 出混凝土再资源化的必要性【5 。 废弃混 凝 土的再生利 用已成为世界各 国关注的课题 , 而废弃混凝 土作为再生骨料加 以利用也是工程界和学术界共 同研究 探讨 的方 向之一 。 许多 国家更是采用制定相关 法律 的形式 来确保研究和应用的顺利进行
12、。 对于再生骨料混凝 土的研究利用欧洲许 多国家 已经 开展 。 前苏联学者在 2 O 世纪 5 0 年代就已对废弃混凝土再 生骨料的可行性进行研究 , 到 2 0 世纪 7 0 年代末 已利用 约 4 0 0 0 万 t 的废混凝 土同 。 德 国对于废弃 混凝土 的再生利用 也很重视 , 设立 了多个大型建筑废物加工厂 , 并于 1 9 9 4 年 建立了德国联邦环保局总部大楼, 它是德国第一个利用再 生骨料混凝土建造 的大型建筑物 , 该 国又在 1 9 9 6 年利用再 生骨料混凝土建成了D i e p m a n n s b a c h大桥, 其中再生骨料 9 3 学兔兔 w w w
13、 .x u e t u t u .c o m 混凝土用 量几乎 占混凝 上总用量的 5 0 E 6 1 。 澳大利亚于 1 9 9 8 年颁布了 再生混凝土骨料配制非结 构混 凝土指南 , 随后在 2 0 0 2 颁 布 了 再生混凝 土与砌筑 材料使用指南 , 这些措施对废弃混凝土再生骨料在欧洲 的 应用起到了推动作用。 日本政府一向高度重视建筑废弃物的再生利用, 在各 地设立 了再生骨料加工厂 , 目前 日本建筑废弃混凝土再资 源化率高达 9 8 t 。 韩 国针对废混凝土再生粗骨料技术标 准也做 出规定 , 韩 国政府还确定 了建筑废弃混凝土的市场 回收价格 , 实现了市场经济运 营和适
14、度法律调节共同促进 再生混凝土市场的流通 , 目前 , 韩 国有 5 家左右高标准 、 高 起点的再生骨料生产企业, 其技术成熟 , 可资借鉴用 。 1 9 8 2 年美 国已将破碎 的废弃水泥混凝 土作 为混凝 土 粗骨料加以应用 8 j 。 据美国联邦公路局统计, 截止 2 0 0 4 年 美国已有 4 1 个州利用废弃混凝土再生骨料 , 多在路 面基层 中使用 , 有 1 1 个 州在水泥混凝 土中使用再 生骨料 。 在密歇 根州修建 US 4 1 道路 时, 道路基层就采用了再生混凝土骨 料 , 节 约总造 价的 3 8 Lg J 。 图 I 是 欧洲部分 国家再生骨 料 占总骨料产量
15、的比例图。 茸 呵留 圃 球 圃 熏 斑 长斗 9 5 制备各种混凝土 I I 级 1 1 0 8 5 C 3 0以下的混凝土 级 s 低品 层 、 研究表明 , 国外对再生粗骨料的评价指标有很多 , 不 同 国家地 区设定指标有所不 同。 国外大部分 国家地区主要将 吸水率 、 表观密度作为评价指标 , 同时 国外部分规范对不 同来源的再生粗骨料也进行 了分类 。 国内文献研究表 明 , 我 国学者通过对废弃混凝土再生骨料混凝 的试验研究 以 及参考国外相关分级分类标准 , 大多将表观密度 、 吸水率 、 压碎指标作为再生粗骨料的分级评价指标 ; 也有研究人员 通 过大量试验 , 考 虑骨料
16、 的需水量 能更 直接 、 全面反映再 生骨料混凝 土与普通混凝土 的工作性差异 , 骨料强度 比能 够更直接反映出两者的强度差异 , 所 以选用这两项指标对 再生粗骨料进行分类 , 但有待进行工程实用性验证 。 废弃混 凝 土来源的不同对再生骨料混凝土试验结果有很大影 响, 所以我 国的再生骨料的分级方法应将这一点考虑其中。 不 同地区的环境对废弃混凝土产生 的影响也有所不同 , 因此 还应通过大量试验和实践制定 出符合各地 区情况 的分级 标准。 5 废 弃混凝土再 生骨料 强化 由于废弃混凝土再生骨料是利用破碎机械设备对 废 弃混凝土进行破碎和筛分 的, 这导致再生骨料与天然骨料 相 比
17、, 各项性能指标均有较大程度的差异 ; 通过对再生骨 料进行强化 , 可 以改善其粒形 , 减小再生粗骨料 的孔隙率 等来提高再生骨料的性能 。 5 1 国外废弃混凝土再生骨料强化研究 R Y U J 采用“ 水泥裹骨料 ” 搅拌技术来提高再生骨料 强度 , 但由于再生骨料棱角多 、 表面粗糙 , 所 以在该工艺流 程 中再生骨料表面不易黏附水泥 , 对使用效果产生了影响 。 前苏联对于再生骨料的强化方法有磨 内研磨法 , 该方法分 为有研磨体和无研磨体两种基本类型。 日本一直在研究骨 料强化设备 , 通常使用 的方法是立式偏心轮高速研磨法 、 卧 式强制研磨法 、 加热研磨法等 , 由日本三
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