再生混凝土研究綜述

尹瑞杰

（聊城大學，山東 聊城 252000）

再生混凝土的概念指將已經(jīng)淘汰的混凝土重新打碎，形成顆粒，然后代替天然骨料（砂子、石子等），可以全部代替使用，也可以按一定比例替換。再加入水泥、水等經(jīng)充分攪拌后形成新的混凝土。隨著我國城市化進程加快，為滿足住房需要大量新建建筑物，天然砂石等資源消耗量巨大，據(jù)資料統(tǒng)計，全球混凝土使用量為每年28億噸，我國約占48%，大約13億噸，將近總消耗量的一半[1]。因此，大力推廣再生混凝土對我國的綠色健康可持續(xù)發(fā)展有十分重大的意義。本文主要從對再生混凝土基本力學特性的研究、影響混凝土強度的因素、纖維對再生混凝土的影響等方面進行探討。

1 再生混凝土材料性能

經(jīng)破碎、篩分、分級后的再生骨料強度比天然骨料低，并且自身存在缺陷，例如吸水率高、空隙率大、耐久性差，大大限制了再生混凝土的應用。

肖倍、安旭文等[2]通過對原強度為C55的普通混凝土制成的再生混凝土進行試驗得出：混凝土抗壓強度隨著取代率的增加呈先增大后減小的趨勢，80%的取代率會使混凝土抗壓強度達到峰值；劈裂抗拉強度隨著取代率的增加呈現(xiàn)不斷減小的趨勢；抗折強度呈現(xiàn)先減小后小幅度增加的趨勢，最佳取代率為25%。王晨霞、劉露等[3]研究了凍融循環(huán)對再生混凝土的影響，再生混凝土和普通混凝土在凍融循環(huán)低于50次的情況下，抗凍性能相差不大，但在凍融循環(huán)50次以后，再生混凝土的抗凍性能低于普通混凝土，此外，混凝土的強度等級對抗凍性能的影響較大。王慶賀、王玉銀等[4]研究了不同配制方法對再生混凝土強度的影響，使用直接加水法配制混凝土會造成混凝土強度降低，而采用飽和面干法和兩階段拌合法對再生混凝土的影響相似，但兩階段拌合法實際操作起來更加便捷，成為推薦使用的方法。

綜上所述，雖然再生骨料和天然骨料存在差異，但如果配合比、替代率設計合理，使用再生混凝土代替普通混凝土是可行的，兩者具有相似的性能。

2 不同纖維對再生混凝土的影響

何文昌、孔祥清等[5]在對高聚丙烯纖維摻量下再生混凝土的力學性能研究得出：聚丙烯體積摻量增加會明顯降低混凝土坍落度，高摻量聚丙烯纖維會降低再生混凝土的抗壓強度、提高再生混凝土的劈裂抗拉強度和抗折強度。姚艷芳[6]的研究結果表明：再生混凝土中摻加硅粉和聚丙烯纖維會提高抗壓強度，有效降低混凝土的干縮，并降低混凝土的可加工性。當混凝土出現(xiàn)裂縫時聚丙烯纖維會承受拉力，當聚丙烯纖維被拉斷或者被拔出時試件斷裂。因此聚丙烯纖維的這種特性會增強再生混凝土的斷裂韌性。聚丙烯纖維會使動態(tài)彈性模量降低，對靜態(tài)彈性模量的影響則相反。

楊潤年、尹久仁等[7]對鋼纖維再生混凝土的研究結果表明：加入鋼纖維會顯著提高再生混凝土的劈裂強度和4點彎曲強度，不會對抗壓強度產(chǎn)生過大影響。此外再生骨料的取代率對混凝土的抗剪強度基本沒有影響，鋼纖維的摻入能夠增加混凝土的剪切韌性。秦道天[8]研究了鋼纖維再生混凝土的彎曲疲勞性能，提出隨著應力增大混凝土的疲勞壽命大幅減小，摻入鋼纖維會使疲勞壽命顯著提高。

將一次端鉤形鋼纖維和二次端鉤形鋼纖維混雜后摻入再生混凝土中，制成混雜鋼纖維再生混凝土，劉慈、崔佳偉等[9]經(jīng)研究得出：混雜纖維摻入率的增加對混凝土的各項指標都有所提高，其中劈裂抗拉強度、抗折強度的提升更加顯著。此外郭璨、裴長春[10]還針對高強再生混凝土進行了研究，研究結果表明：混雜纖維的摻入會提高高強再生混凝土的抗壓、劈裂抗拉強度。

將聚丙烯纖維和鋼纖維混雜后摻入再生混凝土后也可以取得良好的效果。薛丹丹等[11]分別對鋼-聚丙烯纖維再生混凝土進行了實驗研究，結果表明，摻入混雜纖維可提高再生混凝土的抗壓強度、劈拉強度，降低再生混凝土的脆性，提高抗裂性能。單獨摻加聚丙烯纖維或鋼纖維與混合摻入，這兩種情況都可以提高再生混凝土的抗沖擊性能。當鋼纖維的體積摻量為1.50%時，對混凝土的增強效果最好，而聚丙烯纖維的最佳體積摻量為0.90%。

除摻加上述纖維外，不少專家學者對摻加其他類型纖維的再生混凝土也做了研究，例如玄武巖纖維、碳纖維，均會再生混凝土的性能產(chǎn)生較好的影響。

3 結論

再生混凝土的推廣應用可以緩解我國自然資源過度消耗的問題，實現(xiàn)建筑垃圾的回收再利用。通過合理的設計、施工可以克服再生骨料的缺陷，使再生混凝土與普通混凝土有相似的性能。除此之外，摻加不同類型的纖維也可以對再生混凝土起到很好的改善增強效果。綜上所述，再生混凝土無疑具有巨大的應用前景，今后的研究重點應放在再生混凝土的微觀結構，研究界面過渡區(qū)的薄弱環(huán)節(jié)，提高各種 性能。