绿色再生混凝土研究

1引言

为了推进绿色再生混凝土的理论研究，本文查阅了大量的文献，对再生混凝土的性能指标进行了总结分析，探讨了它们的物理特性以及影响因素，对其在工程实际中的应用发展有一定的借鉴意义。再生骨料是指废弃混凝土块经过破碎、清晰以及筛分后形成的骨料。再生混凝土又称为绿色再生混凝土，是指用再生骨料部分或全部代替砂石等天然骨料配制成的混凝土，而废弃混凝土作为再生骨料的来源被称为母体混凝土。国内外学者对绿色再生混凝土工程应用进行了大量的研究，但由于很多条件的限制，对于再生混凝土的利用率还是较低，很少的应用于实际工程中，推广性及经济性问题还有待解决，针对这种新型绿色材料还需要做更深入、更广泛的研究。本文在前人成果的基础上做了进一步的分析研究，并且提出了对混凝土性能的优化措施，使混凝土的循环利用在工程中应用范围变得更加的广泛，提高其经济性，以便发挥出巨大的经济社会效益，成为名副其实的绿色建材。

2再生骨料的制备

2．1再生骨料的加工方法

再生骨料按尺寸大小可分为再生粗骨料、再生细骨料，按照一般的分类标准，取粒径在5mm以上的为再生粗骨料，5mm以下的为再生细骨料。目前再生骨料的加工方法大同小异，即将不同的切割破碎设备，传送机械，筛分设备和清除杂质的设备有机的组合在一起，共同完成破碎筛分何处去杂质等工序，最后得到符合质量要求的再生细骨料和再生粗骨料。当前阶段由于再生混凝土的加工生产技术还不成熟，所以其加工方法也随着工程实际需要存在很多的不同，然而大部分加工方法都包含以下几个步骤:(1)清洗经过分类处理的废弃混凝土;(2)利用破碎机械对骨料进行破碎;(3)筛选颗粒较为完整的骨料;(4)经过骨料组合配置成再生混凝土。

2．2绿色骨料的生产过程对其性能影响

当利用机械设备对废弃混凝土进行破碎加工的时候，机械高速的运转使混凝土颗粒之间以及颗粒与设备之间产生剧烈碰撞、摩擦，进而使得再生骨料表面或者内部产生很多裂痕、缝隙，不仅如次，还使本来粘结力就下降的绿色骨料与水泥之间结合面变的更加脆弱，从而影响了绿色再生混凝土的工作性能。

3绿色骨料的基本特性

3．1绿色骨料的密度和表现密度

由于现阶段加工技术的限制，废弃混凝土中骨料和砂浆难以完全的分离，因为水泥砂浆比较松散，含有很多的孔隙，吸水能力非常的强，外表极不规则，加上绿色骨料生产过程中产生了很多裂隙，这就导致绿色骨料与自然原始的骨料相比较具有较低的表观密度，硬度同样降低。绿色混凝土骨料的物理性质，不仅与上面所述因素有很大的关系，同样也受到原始混凝土质量的影响，由于原始混凝土初期的颗粒级配、所处环境、工作条件以及承载条件的不同，使得其后期表现出来的各种性能也有所降低，它的密度在原始混凝土强度弱化以后也会降低，在长期承载以后，其抗压碎性能就会下降，承载能力降低，它的表观密度同样也会降低。

3．2绿色骨料的吸水性

与原始骨料相比较，绿色混凝土骨料的亲水性大幅度提升，造成该现象的原因为以下两点:(1)绿色骨料表面有很多的水泥砂浆，水泥砂浆的吸水性能远高于骨料颗粒，再者就是骨料加工过程中产生了大量的裂纹裂隙，吸水性能提高。(2)绿色骨料的吸水性能受到很多因素的影响，其中原始骨料的性能如何对吸水性能产生很大影响，吸水性能离散范围广时绿色骨料的抗压碎性能就会降低，随着骨料表面水泥砂浆含量的增多，也会导致骨料表面变得更加的松散，继而使得其吸水性能提高，影响了其工作性能，再者随着原始混凝土使用周期的延长，其吸水能力也会大幅度提高。

3．3绿色骨料的压碎性能

压碎性能如何直接反映了混凝土工作性能的好坏，与绿色骨料的强度有很大的关系，造成绿色混凝土骨料强度损伤的因素为下面两点:(1)绿色骨料表面含有大量的水泥砂浆，这其中还夹杂着很多的杂物，它们的存在大大降低了绿色混凝土工作性能，加之在生产再生骨料的过程中产生了大量的裂纹，进一步弱化了抗压强度。(2)对于原始骨料强度较高的混凝土，在其经过破碎加工成绿色骨料后抗压性能也就较好，加工过程中骨料和砂浆分离的越充分，绿色骨料的抗压性能就越好。

4绿色混凝土的性能改进

4．1绿色骨料性能的强化

目前有很多改进绿色骨料性能的方法，然而都缺乏相应的实用性，借助于物理及化学的方法在绿色骨料性能提升方面表现出了很好的效果，例如通过用水泥火山灰液或者某些化学溶液对骨料进行清洗泡制，能够有效增加裂纹之间的粘结力，从而提高再生骨料的强度，用该方法处理过的绿色骨料已经应用到低承载结构物的建设当中。原始骨料中表面含有大量的微细孔隙，它们的存在严重降低了绿色骨料的工作能力。在孔隙中加入粒径非常小的细矿物粉末可以有效的提高骨料整体密度，提高结构承载性能，具体办法是把绿色骨料放入按照一定比例配制好的水泥与细矿物粉末溶液中，使它们之间发生一定的反应，以便提高绿色骨料的性能。在经过上述方法的处理以后，绿色骨料的密度得到提高，取得一定的效果，然而与天然骨料相比却较低，从而表明物理化学的方法只能某些程度上填实内部孔隙，进而改善工作性能，不仅如此，该方法也能够提高骨料的抗压性能，说明还可以增强裂纹面之间的粘结力，所以绿色骨料的强度指标也得以改进。

4．2绿色混凝土的强度改进

经过大量的研究发现，与天然混凝土相比，绿色混泥土整体密度较小，颗粒之间粘结力小，构造松散，可以通过在绿色混凝土的加工过程中掺入钢纤维，它可以有效的增强颗粒间的粘结力，加强彼此之间的连接能力，使得整个结构更具有整体性，绿色混凝土强度得以提升，同时，由于钢纤维遍布整个混凝土结构，绿色混凝土的很多性能得到改善，本来表现为脆性的混凝土变的更加具有韧性。上海市郊区某公路的建设就运用了钢纤维，该公路建成通路使用已经很长时间，经过勘察发现其工作性能非常的可观，说明钢纤维确实能够改善绿色再生混凝土的性能，具有巨大的经济效益。

5结论

绿色混凝土的发展符合世界环境组织所倡导的大力发展绿色产品的理念:(1)节约资源、能源;(2)不破坏环境，有利于环境;(3)能够实现资源利用的再循环，既有利于当代又可以造福于后代。绿色混凝土的发展符合我国提出的可持续发展的理念，通过以上研究可以知道即使绿色混凝土与天然混凝土相比较其整体性能要差一些，然而仍符合GJ52－2006《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》的有关规范，绿色骨料可以应用在制造强度要求较低的混凝土制造中。众所周知，随着世界经济的快速发展，对资源的需求量越来越大，很多资源面临枯竭的边缘，绿色混凝土作为一种新型的材料，不仅可以改善环境还可以节约自然资源，关于它的应用发展势在必行。总之，绿色再生混凝土的发展利在当代功在千秋，要想实现绿色再生混凝土更好更快更高效的发展需要建筑行业科研部门乃至整个国家的共同努力，相信在不久的未来绿色混凝土产业一定越发成熟，显现出强大的经济效益。

作者：牛传星 单位：山东科技大学土木工程与建筑学院