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【摘 要】本文通过比较国内外再生混凝土的研究发展现状,论述我国再生混凝土研究现状,及再生混凝土存在的一些问题,及应注意事项。
【关键词】再生混凝土;再生骨料
The research of the rebirth concrete present condition and existence problem
Ma Xiao-hui1,Ge Yun-xiang2
(1.Fangyuan construction group incorporated company Taizhou Zhejiang 318000;
2.Zhejiang zhongji Construction engineering examination limited company Hangzhou Zhejiang 311112)
【Abstract】This text pass more domestic and international rebirth concrete of research development present condition, discuss our country rebirth concrete research present condition, and rebirth concrete existence of some problem, and should regulation.
【Key words】Rebirth concrete;The rebirth bone anticipate
在建筑工程中,混凝土的用量最大,而在混凝土的几种原材料中,骨料用量又居首位,生产1m3混凝土大约需要1700~2000Kg砂石骨料。全世界每年混凝土使用量约20亿m3,砂石料用量约34亿~40亿t。另外,全国每年从旧建筑物上拆下来的建筑垃圾中的废混凝土就有1360万t,加上每年新建房屋产生4000万t的建筑垃圾所产生的刻混凝土,其巨大处理费用和由此引发的环境问题也十分突出;因此,将废弃混凝土用来再生循环生产混凝土对节省能源和资源、保护生态环境具有重要意义。
1. 再生混凝土的研发状况
第二次世界大战后,苏联、德国、日本等国对废弃混凝土进行了开发研究和再生利用,已召开过三次有关废混凝土再利用的专题国际会议,提出混凝土必须绿色化。再生混凝土的利用已成为发达国家所共同研究的课题,有些国家还采用立法形式来保证此项研究和应用的发展。我国政府制定的中长期科教兴国战略和社会可持续发展战略,也鼓励废弃物的研究和应用。
1.1 日本。
日本由于国土面积小,资源相对匮乏,因此将建筑垃圾视为“建筑副产品”,十分重视将废弃混凝土作为可再生资源而重新开发利用。早在1977年日本政府就制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》,并相继在各地建立了以处理混凝土废弃物为主的再生加工厂,并制定了多项法规来保证再生混凝土的发展。此外,日本还对再生混凝土的吸水性、强度、配合比、收缩、耐冻性等进行了系统的研究。
1.2 美国。
美国政府制定的《超基金法》给再生混凝土的发展提供了法律保障。美国除鼓励应用再生混凝土外,还对其性能进行了研究。如根据密歇根州的两条用再生混凝土铺筑的公路进行了再生骨料混凝土干缩性能的试验研究,试验表明再生骨料混凝土的干缩率在于天然骨料混凝土。美国的公司采用微波技术,可100%地回收利用再生旧沥青混凝土路面料,其质量与新拌沥青混凝土路面料相同,而成本降低了1/3,同时节约了城市的环境污染。
1.3 欧州。
德国目前将再生混凝土主要用于公路路面。德国钢筋委员会1998年8月提出了“在混凝土中采用再生骨料的应用指南”,要求采用再生骨料配制的混凝土必须完全符合天然骨料混凝土的国家标准;奥地利的有关试验表明,采用50%的再生骨料配制的混凝土,其强度值可达到B225~300(奥地利标准),而抗盐冻侵蚀也有所提高,同时发现再生骨料混凝土的弹性模量降低;法国还利用碎混凝土砌块,所获得的混凝土砌块已被测定,符合与砖石混凝土材料有关的NBNB21-001(1998)标准。
1.4 中国。
我国国土面积较大,资源丰富,可能在一定时期内混凝土的原材料危机不会突现,因此对再生混凝土的开发研究晚于工业发达国家,但也已加紧对再生混凝土的开发利用进行立项研究,并取得成果。上海市建筑构件制品公司1997年开始利用建筑工地爆破拆除的基坑支护等废弃混凝土制作混凝土空心砌块,其产品各项技术指标完全符合上海市标准《混凝土小型空心砌块工程及验收规程》(DBJ08-203-1993)。
2. 再生混凝土
一般将废弃混凝土经过清洗、破碎、分级和按一定比例相互配合后提到的骨料称为“再生骨料混凝土”,也可简称为“再生混凝土”。显然,再生混凝土的开发和应用,一方面可大量利用废弃的混凝土,经处理后作为循环再生骨料来替代天然骨料,从而减少建筑业对天然骨料的消耗;另一方面,还可在其配制过程中掺入一定量的粉煤灰等工业矿渣,这又充分利用了工业废渣;同时再生混凝土的开发应用还从根本上解决了开然骨料日益匮乏及大量混凝土废弃物造成生态环境日益恶化等问题,保证了人类社会的可持续发展。目前再生骨料主要用于配制中低强度的混凝土。
3. 再生混凝土存在的一些问题
再生骨料与天然骨料相比,具有孔隙率高、吸水性大、强度低等特征,因而导致再生骨料混凝土与天然骨料混凝土的特性相差较大,也因此导致再生混凝土在应用中存在一些问题。
3.1 强度问题。
要将再生骨料用于钢筋混凝土工程,再生骨料须有足够强度,而再生混凝土破坏过程中,骨料本身因有不同组分,受力后存在一些微裂缝,导致骨料强度较低,因此目前再生骨料主要用来配制中低强度的混凝土。若要开发高强度的再生混凝土,须对经过一般处理的再生骨料进行改性的强化处理。我们采用几种不同性质的材料(如粉煤灰、纯水泥浆、硅粉等)对再生骨料进行浸渍、淋洗、干燥等处理,其结果证明是可行的。
3.2 收缩大的问题。
再生骨料的颗粒棱角多,表面粗糙,组成中包含着相当数量的硬化水泥浆,砂浆中水泥石本身孔隙率较大,且在破碎过程中其内部往往会产生大量具有一定尺寸的裂纹,因此与天然骨料相比,再生混凝土的吸水率和吸水速率大得多。吸水率高则必然导致失水后混凝土干缩增大,徐变增大,因此配制再生混凝土时,应综合考虑骨料、水泥品种、配合比、养护方法和条件,减小再生混凝土的收缩。
3.3 再生骨料的掺入量问题。
随着再生粗骨料取代天然粗骨料比例的提高,再生骨料混凝土的抗压强度略有降低,但幅度较小;而随着再生骨料取代天然细骨料比例的提高,再生骨料混凝土的抗压强度有明显的下降。另外,在配合比相同的前提下,再保证再生混凝土与基准混凝土相同的坍落度,徐增加拌和水,因此在配制再生混凝土时应考虑再生骨料掺入量对混凝土强度和工作性的影响。
3.4 造价问题。
一般废弃混凝土经过清洗、破碎、分级和按一定比例相互配合后才能得到再生骨料,因此单纯就成本而言,再生骨料混凝土的成本会高于天然骨料混凝土,但由于其能在施工现场就地处理、破碎、利用,成本可降低一些。所以,要评价再生混凝土的造价,应结合建筑垃圾处理费用、运距、占地损失以及本地区天然骨料的储量、年需求量、资源化处理后再生骨料的成本、具体应用到工程中的效益、质量控制的成本、质量的可靠性评价等作综合的技术经济分析。
参考文献
[1] 王武祥,刘立等。再生混凝土集料的研究.混凝土于混凝土施工 2001(4)
[2] 高丹盈.纤维聚合物与混凝土粘结性的影响因素.工业建筑.2001(2)
[3] 龚爱民。建筑材料。黄河水利出版社2009(8)
[文章编号]1006-7619(2010)07-25-687
【关键词】再生混凝土;再生骨料
The research of the rebirth concrete present condition and existence problem
Ma Xiao-hui1,Ge Yun-xiang2
(1.Fangyuan construction group incorporated company Taizhou Zhejiang 318000;
2.Zhejiang zhongji Construction engineering examination limited company Hangzhou Zhejiang 311112)
【Abstract】This text pass more domestic and international rebirth concrete of research development present condition, discuss our country rebirth concrete research present condition, and rebirth concrete existence of some problem, and should regulation.
【Key words】Rebirth concrete;The rebirth bone anticipate
在建筑工程中,混凝土的用量最大,而在混凝土的几种原材料中,骨料用量又居首位,生产1m3混凝土大约需要1700~2000Kg砂石骨料。全世界每年混凝土使用量约20亿m3,砂石料用量约34亿~40亿t。另外,全国每年从旧建筑物上拆下来的建筑垃圾中的废混凝土就有1360万t,加上每年新建房屋产生4000万t的建筑垃圾所产生的刻混凝土,其巨大处理费用和由此引发的环境问题也十分突出;因此,将废弃混凝土用来再生循环生产混凝土对节省能源和资源、保护生态环境具有重要意义。
1. 再生混凝土的研发状况
第二次世界大战后,苏联、德国、日本等国对废弃混凝土进行了开发研究和再生利用,已召开过三次有关废混凝土再利用的专题国际会议,提出混凝土必须绿色化。再生混凝土的利用已成为发达国家所共同研究的课题,有些国家还采用立法形式来保证此项研究和应用的发展。我国政府制定的中长期科教兴国战略和社会可持续发展战略,也鼓励废弃物的研究和应用。
1.1 日本。
日本由于国土面积小,资源相对匮乏,因此将建筑垃圾视为“建筑副产品”,十分重视将废弃混凝土作为可再生资源而重新开发利用。早在1977年日本政府就制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》,并相继在各地建立了以处理混凝土废弃物为主的再生加工厂,并制定了多项法规来保证再生混凝土的发展。此外,日本还对再生混凝土的吸水性、强度、配合比、收缩、耐冻性等进行了系统的研究。
1.2 美国。
美国政府制定的《超基金法》给再生混凝土的发展提供了法律保障。美国除鼓励应用再生混凝土外,还对其性能进行了研究。如根据密歇根州的两条用再生混凝土铺筑的公路进行了再生骨料混凝土干缩性能的试验研究,试验表明再生骨料混凝土的干缩率在于天然骨料混凝土。美国的公司采用微波技术,可100%地回收利用再生旧沥青混凝土路面料,其质量与新拌沥青混凝土路面料相同,而成本降低了1/3,同时节约了城市的环境污染。
1.3 欧州。
德国目前将再生混凝土主要用于公路路面。德国钢筋委员会1998年8月提出了“在混凝土中采用再生骨料的应用指南”,要求采用再生骨料配制的混凝土必须完全符合天然骨料混凝土的国家标准;奥地利的有关试验表明,采用50%的再生骨料配制的混凝土,其强度值可达到B225~300(奥地利标准),而抗盐冻侵蚀也有所提高,同时发现再生骨料混凝土的弹性模量降低;法国还利用碎混凝土砌块,所获得的混凝土砌块已被测定,符合与砖石混凝土材料有关的NBNB21-001(1998)标准。
1.4 中国。
我国国土面积较大,资源丰富,可能在一定时期内混凝土的原材料危机不会突现,因此对再生混凝土的开发研究晚于工业发达国家,但也已加紧对再生混凝土的开发利用进行立项研究,并取得成果。上海市建筑构件制品公司1997年开始利用建筑工地爆破拆除的基坑支护等废弃混凝土制作混凝土空心砌块,其产品各项技术指标完全符合上海市标准《混凝土小型空心砌块工程及验收规程》(DBJ08-203-1993)。
2. 再生混凝土
一般将废弃混凝土经过清洗、破碎、分级和按一定比例相互配合后提到的骨料称为“再生骨料混凝土”,也可简称为“再生混凝土”。显然,再生混凝土的开发和应用,一方面可大量利用废弃的混凝土,经处理后作为循环再生骨料来替代天然骨料,从而减少建筑业对天然骨料的消耗;另一方面,还可在其配制过程中掺入一定量的粉煤灰等工业矿渣,这又充分利用了工业废渣;同时再生混凝土的开发应用还从根本上解决了开然骨料日益匮乏及大量混凝土废弃物造成生态环境日益恶化等问题,保证了人类社会的可持续发展。目前再生骨料主要用于配制中低强度的混凝土。
3. 再生混凝土存在的一些问题
再生骨料与天然骨料相比,具有孔隙率高、吸水性大、强度低等特征,因而导致再生骨料混凝土与天然骨料混凝土的特性相差较大,也因此导致再生混凝土在应用中存在一些问题。
3.1 强度问题。
要将再生骨料用于钢筋混凝土工程,再生骨料须有足够强度,而再生混凝土破坏过程中,骨料本身因有不同组分,受力后存在一些微裂缝,导致骨料强度较低,因此目前再生骨料主要用来配制中低强度的混凝土。若要开发高强度的再生混凝土,须对经过一般处理的再生骨料进行改性的强化处理。我们采用几种不同性质的材料(如粉煤灰、纯水泥浆、硅粉等)对再生骨料进行浸渍、淋洗、干燥等处理,其结果证明是可行的。
3.2 收缩大的问题。
再生骨料的颗粒棱角多,表面粗糙,组成中包含着相当数量的硬化水泥浆,砂浆中水泥石本身孔隙率较大,且在破碎过程中其内部往往会产生大量具有一定尺寸的裂纹,因此与天然骨料相比,再生混凝土的吸水率和吸水速率大得多。吸水率高则必然导致失水后混凝土干缩增大,徐变增大,因此配制再生混凝土时,应综合考虑骨料、水泥品种、配合比、养护方法和条件,减小再生混凝土的收缩。
3.3 再生骨料的掺入量问题。
随着再生粗骨料取代天然粗骨料比例的提高,再生骨料混凝土的抗压强度略有降低,但幅度较小;而随着再生骨料取代天然细骨料比例的提高,再生骨料混凝土的抗压强度有明显的下降。另外,在配合比相同的前提下,再保证再生混凝土与基准混凝土相同的坍落度,徐增加拌和水,因此在配制再生混凝土时应考虑再生骨料掺入量对混凝土强度和工作性的影响。
3.4 造价问题。
一般废弃混凝土经过清洗、破碎、分级和按一定比例相互配合后才能得到再生骨料,因此单纯就成本而言,再生骨料混凝土的成本会高于天然骨料混凝土,但由于其能在施工现场就地处理、破碎、利用,成本可降低一些。所以,要评价再生混凝土的造价,应结合建筑垃圾处理费用、运距、占地损失以及本地区天然骨料的储量、年需求量、资源化处理后再生骨料的成本、具体应用到工程中的效益、质量控制的成本、质量的可靠性评价等作综合的技术经济分析。
参考文献
[1] 王武祥,刘立等。再生混凝土集料的研究.混凝土于混凝土施工 2001(4)
[2] 高丹盈.纤维聚合物与混凝土粘结性的影响因素.工业建筑.2001(2)
[3] 龚爱民。建筑材料。黄河水利出版社2009(8)
[文章编号]1006-7619(2010)07-25-687