再生混凝土與鋼管再生混凝土的性能與應(yīng)用

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1、再生混凝土與鋼管再生混凝土的性能與應(yīng)用【摘要】再生混凝土與鋼管再生混凝土的開發(fā)與應(yīng)用是處理廢棄混凝土、緩解資源緊張、保護生態(tài)環(huán)境和走可持續(xù)發(fā)展道路的重要舉措。本文介紹了再生混凝土與鋼管再生混凝土的基本性能、工程應(yīng)用范圍和發(fā)展趨勢，以期為兩者更廣泛的工程應(yīng)用提供參考。中國8/vie　　【關(guān)鍵詞】再生骨料；再生混凝土；鋼管再生混凝土　　0前言　　隨著我國建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，建筑垃圾問題日益嚴重，建材資源隨意開采，給自然環(huán)境帶來了沉重負擔(dān)和嚴重破壞。因此將廢棄混凝土再生利用，對綠色環(huán)保的生態(tài)環(huán)境建設(shè)具有十分重要的意義?！　≡偕炷潦菍U棄的混凝土經(jīng)清洗、破碎、篩分按一定比例提取，以

2、獲得再生骨料，并將再生骨料作為原材料重新拌制成的混凝土。目前國內(nèi)外對再生粗骨料和再生混凝土均已進行廣泛的研究和技術(shù)儲備。我國在2010年已經(jīng)頒布了《混凝土用再生粗骨料》（GB/25177-2010）和《混凝土和砂漿用再生骨料》（GB/25176-2010）的行業(yè)標準?！　?再生粗骨料的制造　　再生粗骨料是將廢棄混凝土經(jīng)清洗、破碎、篩分、加工而成的5～31.5mm顆粒。再生粗骨料主要是天然骨料和表面附著水泥砂漿的組合物，表面粗糙，且砂漿裂縫較多。具體操作為，首先將廢棄混凝土人工破碎為約100mm×100mm的碎塊，然后用破碎機對碎塊進行二次破碎，破碎后的最大直徑約30mm，接著清

3、洗過篩以除去粉塵雜質(zhì)，最后按照《普通混凝土用砂用石質(zhì)量及測試方法標準》（JGJ52-2006）要求篩分再生骨料，提取有用成分。　　2再生混凝土的應(yīng)用和發(fā)展　　西方發(fā)達國家早在70年代末就開始全面發(fā)展和應(yīng)用再生混凝土技術(shù)，現(xiàn)已取得了一系列成果。在日本，建筑垃圾被視為“建筑副產(chǎn)品”，日本不但制定了《再生骨料和再生混凝土使用規(guī)范》，而且在全國建立了混凝土回收處理廠，并制定法規(guī)，確保再生混凝土的發(fā)展。自本世紀以來，日本每年廢棄混凝土的再利用率達到90%。20世紀80年代，澳大利亞就開始在建筑結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用再生混凝土。德國高度重視回收利用廢棄混凝土，德國鋼筋混凝土委員會于1998年8月提出

4、了《使用再生骨料混凝土標準導(dǎo)則》。本世紀德國廢棄混凝土回收利用率達70%，其循環(huán)利用了5000萬噸再生骨料制備混凝土?！　∥覈鴮υ偕炷恋难芯侩m然起步較晚，但是也積累了一定得技術(shù)儲備。但我國對再生混凝土的綜合利用率不足10%。2007年，科技部將“建筑垃圾再生產(chǎn)品的研究開發(fā)”列入國家科技支撐計劃。我國已頒布了《混凝土用再生骨料》（GB/25177-2010）和《混凝土砂漿用再生骨料》（GB/25176-2010）行業(yè)標準，并于2011年8月1日開始實施。目前我國已有多個工程實例采用全再生混凝土材料。　　3再生混凝土的缺點　　粗骨料是混凝土的重要組成部分，混凝土的力學(xué)性能和耐久

5、性一定程度上取決于粗骨料。再生粗骨料顆粒級配差、孔隙率高、吸水率大，與天然骨料在性質(zhì)上有很大差異，易導(dǎo)致再生混凝土在實際工程應(yīng)用中出現(xiàn)以下問題：　　3.1強度低　　再生骨料通常被破碎后，骨料內(nèi)部出現(xiàn)微小裂紋，或經(jīng)過風(fēng)化腐蝕，結(jié)構(gòu)變得酥松，從而導(dǎo)致再生骨料強度下降，而且內(nèi)部應(yīng)力情況復(fù)雜。目前，再生粗骨料主要用于制備低強度的混凝土，若要提高再生混凝土的強度等級，必須對骨料進行強化處理。實驗結(jié)果表明，再生混凝土的強度隨著骨料的參量增加而降低。因此配制再生混凝土?xí)r，應(yīng)確定骨料的最佳參量?！　?.2收縮大　　再生骨料顆粒表面粗糙，棱角較多，孔隙率較大，破碎時在骨料內(nèi)部容易產(chǎn)生小裂縫。再生

6、骨料與天然骨料相比，吸水率和吸水速度較大，從而導(dǎo)致再生混凝土干縮增大，徐變增大。因此配置再生混凝土?xí)r應(yīng)綜合考慮骨料級配、水泥品種、水灰比等因素，控制再生混凝土的收縮。　　3.3耐久性差　　由于再生骨料孔隙率高，吸水率大，再生混凝土抗?jié)B性相較配合比相同的普通混凝土高很多。試驗表明隨著再生骨料增加，再生混凝土的抗硫酸鹽侵蝕能力與抗碳化性能均相應(yīng)的降低。通過降低水灰比，可以提高再生混凝土的耐久性，也可以在再生混凝土中摻入硅粉，粉煤灰等，提高抗慘性、降低硫酸鹽侵蝕?！　?鋼管再生混凝土的特點與應(yīng)用　　再生混凝土的強度和耐久性比普通混凝土低，極大地限制了再生混凝土的應(yīng)用。為了改進再生混凝

7、土的性質(zhì)，工程實際采取了鋼管再生混凝土技術(shù)?！　′摴茉偕炷潦菍⒃偕炷撂畛湓诒”诘膱A形或方形鋼管內(nèi)，利用鋼管對再生混凝土的約束作用，使再生混凝土處于三軸應(yīng)力狀態(tài)下，以此提高混凝土的強度，并且使鋼構(gòu)件的塑性得到改善?；炷梁弯摴艿呐浜鲜褂?，可以互補各自材料的弱點，發(fā)揮出各自材料性能的優(yōu)點。鋼管再生混凝土相對于鋼管和再生混凝土結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點：　　4.1承載力高　　鋼管再生混凝土柱在軸壓荷載作用下，由于再生混凝土處于三向受壓狀態(tài)，可以延緩受壓時的縱向開裂，同時延遲或避免鋼管的局部壓曲。試