新型再生混凝土材料★

蒙秋江 应敬伟,2*

(1.广西大学土木建筑工程学院，广西 南宁 530004； 2.广西理工科学实验中心，广西 南宁 530004)

新型再生混凝土材料★

蒙秋江1应敬伟1,2*

(1.广西大学土木建筑工程学院，广西 南宁 530004； 2.广西理工科学实验中心，广西 南宁 530004)

通过对当前再生混凝土中掺和不同材料的分析，得出了新型再生混凝土材料的一些基本性能，其中包括：增强纤维可以有效地提高混凝土的粗糙度、收缩和耐久性特征;聚苯乙烯浸渍混凝土，可以减小预浇筑混凝土表面的渗透性；陶瓷骨料有利于陶瓷与水泥形成结合更加紧密的界面；利用矿山废石制作的混凝土具有较好的流动性、坍落度及工作性。

再生混凝土，纤维，聚合物，陶瓷

新型再生混凝土有别于传统的再生混凝土，传统的再生混凝土的再生骨料来源于破碎的混凝土中的再生石子和砂子，而新型的再生混凝土可以认为是利用工业废弃物来生产的混凝土，其中包括纤维、聚合物、陶瓷、石材废料等，因此新型再生混凝土也具有与传统再生混凝土不同的力学性能和耐久性。

1 纤维再生混凝土

纤维包括钢纤维和其他形式纤维，例如废旧尼龙和聚丙烯纤维等。钢纤维混凝土已经得到了很好的研究，钢纤维能够显著提高混凝土的抗拉性能和韧性，其原因在于钢纤维自身的抗拉强度远远高于混凝土，所以，钢纤维也能增强再生骨料混凝土性能，将废旧钢丝掺和在再生骨料混凝土里面，同样可以提高再生混凝土的韧性，但是对于再生混凝土的耐久性，通常情况下钢纤维对其影响并不是很明显。但也有部分学者研究表明：增强纤维可以有效地提高混凝土的粗糙度、收缩和耐久性特征[1,2]。SCHMIDT[3]的研究表明废地毯纤维与包含尼龙和聚丙烯纤维一起可以形成一个很强的、抗水结合的混凝土。混凝土中废水的使用导致混凝土毛细水吸附和砂浆微孔隙的降低，这可以提高材料的耐久性，钢渣的回收可以成为环境保护的重要措施，目前钢渣再生混凝土的研究也得到一些学者的重视，其原因在于大量的钢渣堆放占用了大量的土地资源，因此将钢渣用于铺路和做成钢渣混凝土就成为一种环保的做法。

2 再生聚合物混凝土

基于再生聚对苯二甲酸乙,采用松香，从聚合物混凝土中可以获得许多良好的性能。这些性能与采用100%相同的天然材料，从聚合物混凝土中获得的性能相同，且有利于解决环境问题和节约能源[4]。混合有废乳胶漆的混凝土混合物可以提高其工作性，具有更高的抗弯强度、更低的氯离子渗透性，更好的抗除冰盐表面剥落的性能，并更加经济，这是由于它们只是利用更加少量的减水剂和引气剂，废的乳胶漆有利于提高混凝土的抗折强度，并降低氯离子渗透性[5,6]。Mohammed研究表明，将废乳胶漆作为外加剂，混凝土的耐久性可以显著提高，对于废乳胶漆混凝土的样品，遭受300次冻融循环后，没有检测到明显的有毒物质的溢出[7]。在聚合物混凝土中，再生聚对苯二甲酸乙的使用，可以减小材料的造价，解决一些由塑料形成的废弃物的问题，节约能源。所制备的聚合物混凝土显示较低的表观孔隙率、吸水率和较小的孔径。采用聚苯乙烯浸渍混凝土，这样可以减小预浇筑混凝土表面的渗透性，从而减小氯离子渗透速度并提高总体的耐久性。因此，再生聚合物混凝土不仅仅可以改善混凝土的性能，而且可以达到废物利用的目的。由于再生聚合物的性能不稳定，为了更高效地利用再生聚合物，建议考虑再生聚合物的来源，对废聚合物进行分类放置，按照不同类别浇筑混凝土，这样便于控制聚合物性能，同时再生聚合物的长期性能也有待于进一步研究，即经过若干年后，聚合物的有毒有害物质是否泄露出来，这个还有待于研究。

3 再生陶瓷混凝土

CORREIA[8]通过对再生陶瓷骨料混凝土的抗拉和抗压强度研究表明，采用再生陶瓷作为骨料是适合的。与天然骨料相比，陶瓷具有一些优良的性能，首先利用废陶瓷制作混凝土可以变废为宝，其次陶瓷经过煅烧，其耐高温性能较强，且其变形性能比天然骨料大，这样就可以使得用其制作的混凝土能够吸收更多的冲击能量，另外陶瓷表面的许多空洞，有利于陶瓷与水泥形成结合更加紧密的界面。由于陶瓷来源比较容易控制，这样陶瓷的品质就比较容易保证，进而利用其制作的再生陶瓷混凝土的性能比普通再生骨料混凝土更加容易控制。对于再生陶瓷混凝土研究方法，比较常用的是按一定比例利用陶瓷取代天然粗骨料，然后研究不同骨料取代率下陶瓷混凝土的基本力学性能和耐久性。建议政府制定相应的制度回收利用废陶瓷，这将有利于陶瓷替代天然粗骨料，从而减少天然骨料的开采，保护自然资源和环境。

4 再生石材混凝土

采用花岗石和大理石作为骨料制备的混凝土可以提高其耐久性；大理石和花岗石的废骨料可以用来提高其力学性能、工作性能和抗化学侵蚀性能[9]。利用矿石作为骨料形成的混凝土具有良好的性能，例如采用石粉配置混凝土，可以达到废物利用的目的，石粉的掺量对混凝土性能有一定影响，当石粉掺量合适时，石粉可以填充混凝土内部的孔隙，达到优化孔结构的目的，当石粉的掺量过多时，则影响混凝土级配，造成混凝土质量下降。将废的天矿石磨细后作为细骨料，可具有比天然和人工砂配合的混凝土更好的性能和更高的强度，这是因为铁矿的硬度和韧性都比天然石灰岩骨料等好很多，在混凝土中掺入全尾矿废石骨料，可以达到资源化利用废石的目的，且其掺量可以达到90%以上。采用全尾砂废石骨料制备混凝土，可以延长混凝土的凝结时间，其原因在于在水化反应初期，水泥中产生游离的氢氧化钙等胶凝材料，然后废矿骨料的加入促进了二次水化反映，使得胶凝材料体系中氢氧化钙减少，中后期试块的强度有所提高，利用全尾砂废石骨料制备混凝土其强度可以达到80 MPa,实现混凝土的高强和高性能化，且能实现固体废弃物资源化的目的。另外，利用矿山废石也可以制备自密实混凝土，自密实混凝土的特点是具有较好的流动性和坍落度，其体积也较稳定，不容易出现气泡，不容易产生裂缝，初凝时间较为长一些，终凝时间较为短一些，且表面平整，具有较好的耐磨性，便于施工，节省人力等。用尾矿废石代替部分骨料配置的混凝土具有良好的工作性能、粘聚性、自密实性能，且具较好的流动性和可泵性。利用干选废石制作混凝土空心砌块，其抗压强度较高，同时可以达到利废节能的目的。

5 结语

通过对新型再生混凝土研究现状分析，得出结论如下：

1)增强纤维可以有效地提高混凝土的粗糙度、收缩和耐久性特征，废地毯纤维与包含尼龙和聚丙烯纤维一起可以形成很强的、抗水结合的混凝土；

2)采用聚苯乙烯浸渍混凝土，可以减小预浇筑混凝土表面的渗透性，减小氯离子渗透速度并提高总体的耐久性；

3)混合有废乳胶漆的混凝土混合物可以提高其工作性，具有更高的抗弯强度、更低的氯离子渗透性，更好的抗除冰盐表面剥落的性能，并更加经济；

4)再生陶瓷混凝土中陶瓷表面的许多空洞，有利于陶瓷与水泥形成结合更加紧密的界面；利用矿山废石制作的混凝土具有较好的流动性、坍落度及工作性。

[1] WANG Y J, WU H C, LI V C. Concrete reinforcement with recycled fibers[J].Journal of Materials in Civil Engineering, 2000,12(4):314-319.

[2] NAIK T R, CHUN Y M, KRAUS R N, et al. Precast concrete products using industrial by-products[J].Aci Materials Journal,2004,101(3):199-206.

[3] SCHMIDT H, CIESLAK M. Concrete with carpet recyclates: Suitability assessment by surface energy evaluation [J]. Waste Management,2008,28(Compendex):1182-1187.

[4] REBEIZ K S, FOWLER D W, PAUL D R. Polymer concrete and polymer mortar using resins based on recycled poly(ethylene terephthalate) [J].Journal of Applied Polymer Science,1992,44(Compendex):1649-1655.

[5] NEHDI M.Recycled waste latex paint as an admixture in concrete sidewalks [J].ACI Materials Journal,2004,219(2):131-144.

[6] NEHDI M,SUMNER J.Recycling waste latex paint in concrete [J]. Cement and Concrete Research, 2003,33(Compendex):857-863.

[7] SALEM R M. Strength and durability characteristics of recycled aggregate concrete [D].1996.

[8] CORREIA J R, DE BRITO J, PEREIRA A S. Effects on con-crete durability of using recycled ceramic aggregates [J].Materials and Structures,2006,39(2):169-177.

[9] BINICI H F, SHAH T, AKSOGAN O, et al. Durability of concrete made with granite and marble as recycle aggregates [J].Journal of Materials Processing Technology,2008,208(1-3):299-308.

New recycled concrete materials★

Meng Qiujiang1Ying Jingwei1,2*

(1.SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,GuangxiUniversity,Nanning530004,China;2.GuangxiScienceandTechnologyLabCenter,Nanning530004,China)

By the analysis recycled concrete blending with different materials, basic performance of recycled concrete material have been obtained: reinforcing fibers can improve the roughness of concrete, shrinkage and durability characteristics, pre-cast concrete impregnated in polystyrene can achieve higher permeation resistance， ceramic aggregate is in favor of a bond closer interface between ceramic and cement， concrete with aggregate that produced from waste ores has good mobility, slump and workability.

recycled concrete, fibers, polymers, ceramics

2015-04-07★:广西大学科研基金资助项目(项目编号：XJZ140232)；广西人才小高地基金资助项目

蒙秋江(1991- )，男，在读硕士

应敬伟(1983- )，男，博士，讲师

1009-6825(2015)17-0083-03

TU528

A