再生混凝土资源化利用及力学性能浅析.pdf
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1、安徽建筑 2 0 1 5年第 3期( 总 2 0 3期 J DOI : 1 0 1 6 3 3 0 j c n k i 1 0 0 7 - 7 3 5 9 2 0 1 5 0 3 0 8 0 再生混凝土资源化利用及力学性能浅析 Br i e f An a l y s i s f o r Re s o u r c e Ut i l i z a t i o n a n d Me c h a n i c a l Pr o p e r t i e s o f R AC 祖 宁 ( 西 安 高 科 国 际 社区 建 设 开 发 有限 公司, 陕 西 西 安 7 1 0 1 1 7 ) 摘 要 : R A
2、 C技术不仅可以实现对废弃混凝土的有效再利用,而且 能够极大的节约土地资源、 改善生态环境、 解决环保等问题, 对实现建 筑资源环境可持续发展有重要酌社会意义。 同时从 R A c的强度、 耐久 性、 构件 结构受 力性 能等方面进行 了分析 , 从 而为 RAC的进一步研 究提 供 了必要条件 。 关键词 : 再生混凝土; 资源化利用; 力学性能 中图分类号 T U 5 2 8 1 文献标识码: B 文章编号 : 1 0 0 7 - 7 3 5 9 ( 2 0 1 5 ) 0 3 - 0 1 7 7 0 2 0 前言 再生骨料混凝 - E l l ( R e c y c l e d A g
3、g r e g a t e C o n c r e t e , R A C) 简称 再生混凝J z ( R e c y c l e d C o n c r e t e ) , 是将废弃混凝土块经过破碎、 清洗、分级后 ,按一定比例与级配混合形成再生混凝土骨料 ( R e c y c l e d C o n c r e t e A g g r e g a t e , R C A) , 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。R A C技术不 仅可以实现对废弃混凝土的有效再利用, 而且能够极大的节约 土地资源、 改善生态环境 、 解决环保问题。所以, R A C的
4、制备技 术是解决废弃混凝土资源化利用问题的行之有效的方法, 其研 究成果对于实现建筑资源环境可持续发展有重要的社会意义。 我国建筑垃圾每年以数亿吨的数量增长 , 已经占到城市垃 圾 总量 的 3 0 4 0 , 其中 5 0 一6 0 为废弃混凝 土。然而 , 我 国对建筑废料的利用率极低, 绝大多数未经任何处理便被填埋 或露天堆放 , 这种方式不仅占用大量耕地: 耗费大量清运经费, 而且造成严重的资源浪费和环境污染。 1 资源化 利用现状 1 1国外发展现状 2 0世纪中期, 欧、 美 、 日等发达国家和地区便开始了 R A C 的研究和开发利用工作。 欧洲各国对利用再生骨料制备混凝土 较早
5、就制定了相关规范, 并对建筑废料的回收利用率做出了要 求。 美国 混凝土骨料标准 明文鼓励使用再生骨料。日本政府 早在 1 9 7 7年就制定了 再生骨料和再生混凝土使用规范 , 随 后相继建立了处理建筑垃圾的再生利用工厂 , 生产再生水泥和 再生骨料。目前, 日本对建筑垃圾的再生利用率已达到 7 0 左 右 , 废 弃混凝土利用率更 高。 1 2国 内现状 近年来, 我国政府对建筑垃圾的循环再利用高度重视。政 府中长期发展战略鼓励废弃物的开发利用。住建部将“ 建筑废 渣综合利用” 列人科技成果重点推广项目, 同时, 利用城市垃圾 生产建材等资源优化处理技术与成套设备也被放到优先发展 的项 目
6、中。在科研方面, 诸多研究机构已经开展了再生混凝土 的研究 , 并在骨料 的结构特性 、 水分迁 移特性及 界面过渡 区的 微观结构的研究方面, 取得了一定成果。 作者简介: 祖宁( 1 9 8 0 一 ) 。 男, 山东临沂人 , 毕业于西安建筑科技大学, 硕士 , 工程师。 根据对砌体及钢筋混凝土结构建筑施工过程中材料损耗 的粗略统计 , 在每万平方米建筑的施工中, 会产生 5 0 0 t 6 0 0 t 的 建筑废渣。 大量的建筑垃圾随之带来一系列 自然资源 、 能源、 环 境保护及可持续发展的问题。为符合发展循环经济的战略要 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
7、凝土势在必行。 2 R AC力学性能研究现状 2 。 1 R A C强度国内外研究现状 在再生骨料性能的研究方面 , 试验研究表明: 再生骨料与 天然骨料相比, 具有压碎值指标高、 孔隙率大 、 密度小、 吸水性 增强、 粘结能力弱、 骨料强度较低等特点。 在力学性能的研究方 面, 试验研究表明: R A C抗压强度平均低于普通混凝土 1 5 左 右, 经过分析总结出强度较低的最主要原因, 就是基体混凝土 中的天然骨料与原砂浆之间以及新砂浆交界处都存在薄弱过 渡 区 。 国内学者在 R A C力学性能方面也做了大量的研究 ,研究 结果表明: R A C抗压强度比普通混凝土低 9 一 1 2 。
8、抗拉强度 低 7 左右。在弹性模量方面, 试验研究表明: R A C弹性模量随 着取代率的增加而降低 ,水灰比是影响 R A C弹性模量的重要 因素,当水灰比从 0 8降至 0 4时, R A C抗压弹性模量增加了 3 3 7 。R A C强度等级越高 , 相应的抗压强度与普通混凝土相 比下降越快; 随着再生粗骨料取代率的提高与粉煤灰掺量的增 加 , 高强度 R A C的早期强度和后期强度都大幅下降, 其强度的 大小与水灰比、 高效减水剂等外加剂掺量都应根据基体骨料强 度试配决定 , 而合理的选择基体材料和外加剂等掺量以及对骨 料进行预处理则可以配制出超过 5 0 MP a 的 R A C 。
9、 2 2 R A C耐久性的国内外研究现状 对 R A C耐久性的研究 , 主要是对其抗冻性 、 抗渗性、 抗裂 性、 抗硫酸盐侵蚀性和抗碳化能力以及混凝土徐变等方面的试 验研究17 - 9 1 。在抗冻性研究方面 , 一些学者研究了再生骨料完全 替代天然骨料时, R A C抗冻融性明显低于普通混凝土。研究表 明: 替代率为 1 0 0 时 R A C耐久性系数超过 9 5 。在抗渗性研 究方面, 试验研究表明: R A C抗渗性能低于普通混凝土, 且随着 取代率增加抗渗性降低。在抗裂性研究方面, 屈志中等研究结 果表明: R A C最大延长率要比普通混凝土增加约 2 7 7 。 另外, 对于
10、徐变的研究,一些学者认为 R A C徐变要比普通混凝士高 3 0 6 o , 且取代率越大 , 徐变越大, 而通过增加再生骨料弹 性模量和减小水灰比的方法, 可减少其徐变。R A C抗硫酸盐侵 蚀性和抗碳化能力的研究结果表明: 其抗硫酸盐侵蚀低于相同 水灰比的普通混凝土,而 R A C抗碳化能力目前仍没有可信的 研究成果。 、 2 3 R A C构件 结构受力性能的国内外研究现状 2 3 1 R A C梁国内外研究现状 对于 R A C 梁的研究,国内外研究者主要集中在梁的抗弯 和抗剪性能的研究, 并取得了一定的成果。 在 R A C梁抗弯性能 ( 下转 第 1 7 9页) I I _- _一
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