再生混凝土在可持续发展中的应用分析

姚宇峰 范冠先

（杨凌职业技术学院 建筑工程分院，陕西 杨凌 712100 ）

关键字：再生混凝土；再生粗骨料；生产工艺；配合比设计；力学性能

0 引言

再生混凝土是废弃混凝土块经破碎后充当再生粗骨料，部分或全部替代天然粗骨料拌合而成的混凝土。再生混凝土技术可以对再生粗骨料界面进行粒型、强度等改性处理后可改善物理性能使其再次被循环利用，从而，减少废弃混凝土对环境生态的破坏，也是实现绿色可持续发展的主要措施之一。再生混凝土技术在国外被发达国家研究早于国内研究，但研究面不是很广泛，主要集中在基本性能方面，一些实例证明再生混凝土已成功应用于路面和建筑结构[1]，这说明再生骨料经过处理改善后可循环利用运用于建筑工程之中。近些年来，国内专家也对此进行了一些研究。由此看来，关于废弃混凝土循环再利用这一科研问题已经被国内外科研人员所共同关注。

1 再生混凝土的研究意义

近年来，随着我国社会经济的迅速提升，许多村庄城中村等被拆重新规划建设，为此造成许多建筑垃圾，这些建筑垃圾中大多数为废弃混凝土。另外，随着大规模的城镇化建设，砂石的需求量呈逐年上升，面对如此巨大的需求量仅仅只靠开采天然砂石将会对自然资源的占用及环境影响产生极大的负面影响。再生混凝土的应用可以使得废弃混凝土循环再利用从而降低了对天然砂石的开采量，保护环境减少污染获得了良好的社会经济和环境效益。

2 国内外研究现状

2.1 国外研究现状

由于二战对许多国家的基础建筑设施破坏较大，国外对再生混凝土技术研究比较早，他们主要集中对再生混凝土的力学、结构、工作、和和易性等研究。

为了再生混凝土技术持续良好的发展下去，许多国家运用法律制度进行保护、约束与强推，使得该项技术使用面增大，为再生混凝土可持续发展提供了强有力的制度保障。

2.2 国内研究现状

发达国家关于再生混凝土技术研究早于我国。但是近些年来，我国各大科研院所的专家们对其基础领域也进行了一些研究。我国的专家主要针对以下几个方面进行了探究：再生粗骨料的基本物理特性、再生粗骨料等质量替代天然骨料对再生混凝土力学性能的影响、部分耐久性的初探、本构关系以及配合比设计对再生混凝土力学性能的影响等[2]。目前，我国再生混凝土多用于非承重部分，比如道路的基底或底基，很少用于新的混凝土表层。在合宁高速公路的养护维修过程中，再生混凝土被大量应用，利用率达到80%[1]，降低了成本获得了良好的经济效益。但在国内将再生混凝土直接运用于结构承重构件上的案例很少，绝大研究只针对简单材性层面。所以，为了再生混凝土技术长足发展且应用面更为广泛，需要对再生混凝土力学性能和结构性能进行深层次的研究。并对其与普通混凝土加以对比分析从而界定它的适用范围。总之，对再生混凝土的力学与结构性能以及强度耐久性的研究应是以后研究的重点。

2.3 研究现状总结

总之，通过对再生骨料的处理能够满足普通混凝土的标准和要求，将其应用到工程实际项目中是有一定优势的。目前，考虑到世界上资源浪费及环境污染等问题，再生混凝土的实际工程应用迫在眉睫。但是目前国内外研究表明，再生混凝土较之普通混凝土在强度上稍有降低[3]，故需从技术研究上弥补这种不足。同时在再生混凝土中掺入钢纤维可有效弥补其强度、抗裂性等方面的不足。从而改善再生混凝土的性能使其得以应用。这样不仅节约了原料，也可以一定程度缓解环境问题。

3 再生混凝土的研究内容

3.1 材料层次研究

(1).再生混凝土骨料生产工艺研究

国际上采用的再生混凝土骨料生产工艺，以期改善再生粗骨料的质量。但是现有的生产工艺均未能改变能耗大、造成二次环境污染投资费用巨大等问题。为了解决这样的问题必须研制经济合理的再生混凝土骨料加工设备。

(2).再生混凝土配合比设计研究

再生混凝土粗骨料具有表观密度低、吸水率高、压碎值大等特点，相对普通混凝土而言变异性比较大。因此，再生混凝土配合比设计不能简单地参照普通混凝土的设计标准进行设计，必须结合这些显著特点进行适当调整，形成适合再生混凝土的配合比设计标准。

3.2 再生混凝土的力学性能研究

国内外学者对力学性能均有研究，但是废弃混凝土的的来源复杂且质量参差不齐，再生骨料的离散性、变异性大，以及试验方案条件均存在差异，研究表明配合比相同情况下，再生混凝土的强度普遍低于普通混凝土5%～24%[4]，研究了再生混凝土抗压强度与水灰比的关系。当水灰比相对较低时，普通混凝土抗压强度高于再生混凝土的抗压强度。当水灰比较大时，普通混凝土抗压强度低于再生混凝土的抗压强度。

由此可见，水灰比的大小会影响混凝土的强度，以此为一个研究点，可通过水灰比优化再生混凝土强度使其高于普通混凝土强度从而得到充分利用。

3.3 再生混凝土在结构中的应用

为了提高废弃混凝土的利用率，一些学者已经对再生混凝土应用到承重结构构件中进行试验研究，并取得了一些成果，但是由于各种原因，如再生骨料的来源复杂，试验试件相对较少使得研究成果差异性比较大，所以需要进一步深化研究。

总的来说，再生混凝土的一些力学性能还没有彻底研究清楚之前，再生混凝土还是不能完全被普及，从而导致其利用率比较低。

4 总结及展望

对废弃混凝土进行再生利用，不仅是环境保护和可持续发展的要求，而且是我国社会经济发展的要求。随着社会经济发展，对自然资源的需求逐渐增大，不可再生资源的过度开采将会导致资源枯竭影响社会经济的发展，所以，长远考虑必须将废弃混凝土进行回收再利用。但是，关于废弃混凝土再利用方面的研究大多集中在国外，国内虽然有一定研究，但实际工业应用方面较少。因此，国内专家在在以后的研究中使得再生混凝土得到长足发展与研究，应着重解决以下三个问题：

(1).制定法律对再生混凝土利用提供保障；

(2).对废弃混凝土再利用在财政上采取补偿机制；

(3).制定再生混凝土的技术规格、标准和适用范围。