再生混凝土材料性能应用研究分析

摘要：长期以来，由于砂石骨料来源广泛且价格低廉因此被认为是取之不尽的原材料而随意浪费。如今，随着社会经济的发展，混凝土用量逐渐增大以及人们环保意识的增强，因开采砂石骨料而造成的资源枯竭和环境破坏已经越来越受到重视。因此，废弃混凝土作为再生骨料并循环利用受到了广泛的关注。
关键词：再生骨料；混凝土；废弃混凝土；再生集料
前言
建筑业作为国民经济的支柱产业之一，近年来得到了突飞猛进的发展，但是随之产生的建筑废物也越来越多。据专家统计，我国每年新建房屋约65亿平方米，每万平方米排出垃圾约500-600吨，全年仅施工建设和排出的建筑垃圾近4000万吨。除此之外，旧建筑的拆除垃圾也不容忽视，每平方米旧建筑拆除垃圾约为05-0.7吨，旧房屋拆除面积按新建面积的10％计算，则房屋拆除垃圾在4000万吨左右，以上两项合计，我国建筑垃圾每年产生量约8000万吨。而且，解放初期浇筑的许多混凝士与钢筋混凝土结构物，大部分已经进入老化毁坏阶段，城市改造建设也会拆除部分老的建筑与结构。随着我国经济建设步伐的进一步加快，废弃混凝土的数量还讲逐年增多。
目前，在我国这些废弃混凝土除一小部分用作道路和建筑物的基础垫层外，大部分未经处理，直接运往郊外或乡村，采用堆放或填埋的方式进行处理，耗用大量的征用土地费、垃圾清理费、处理费等建设费用；同时，清运和堆放过程中的遗散和灰沙飞扬等严重污染环境，影响市容。另外，混凝土作为当今世界用量最大的人造建筑材料，消耗着人类大量的资源。据统计，我国每年要开采50亿吨以上的黏土、石灰石和砂子等矿物质用于生产水泥和混凝土，如此巨大的砂石集料需求必然导致大量的开山采石，最终结果必将使生态环境恶化。此外由于混凝土用量的增加，在许多国家和地区，混凝土的原材料资源已出现了严重危机，如俄罗斯的不少地区，砂石运费为集料成本价格的
1.5倍。
综上所述，人类必须开发资源节约型的混凝土材料，并且实现资源的可循环利用。对废弃混凝土进行有效、合理的利用是环境保护与可持续发展战略的迫切需要。1999年以后，我国混凝土用量居全球之首，由此导致的资源、能源、环境以及相关的社会问题十分突出，混凝土的再生利用更具有极其重要的现实意义。
再生骨料混凝土（Recycled Aggregate Concrete，RAC）是指将废混凝土块经破碎、清洗、分级和按一定比例配合后得到的“再生骨料”作为部分或者全部骨料替代天然骨料配制得到的混凝土。将废弃混凝土块破碎作为再生骨利既能解决天然混凝土骨料资源紧缺的问题，保护骨料产地的生态环境，又能解决城市废弃物堆放、占地和环境污染问题，实现混凝土生产过程中的物质循环利用，从而保证建筑工业的可持续发展。作为一种新型建材，再生混凝土完全能满足世界环境组织提出的“绿色”的三大含义即：（1）节约资源、能源；（2）不破坏环境，更应有利于环境；（3）可持续发展，即可满足当代人的需要，又不危害后代人满足其需要的能力。
1废弃混凝土的来源
废弃混凝土是指由建（构）筑物拆除、路面返修、混凝土生产、工程施工或者其他状况下产生的废弃混凝土块。因而，废弃混凝土的来源有多种渠道。根据调查发现，废弃混凝土的主要来源有以下几个方面：（1）建筑物由于达到使用年限或因老化而被拆除，产生废弃混凝土块，这是废弃混凝土的主要来源。一般混凝土工程的设计基准期为50-100年，解放前或者20世纪50年代建成的混凝土建筑物，有许多已经达到或者接近使用年限，而有的已经发生破坏。因此未来几十年内将是我国老旧混凝土结构物拆除的高峰期，这必将导致越来越多的废弃混凝土产生。（2）市政工程的动迁及重大及基础设施的改造产生的废弃混凝土块，随着我国经济和城市进程的进一步发展，这部分废弃混凝土数量将越来越大。（3）新建建筑过程中产生的废弃混凝土。在施工过程中，不可避免地会散落大量的混凝土。（4）商品混凝土厂和预制厂产生的不合格混凝土或者因调度原因产生的不能加以使用的混凝土。这部分废弃混凝土一般占到产量的1％-3％。（5）科研机构和施工单位试验室完毕的混凝土试件。这部分废弃混凝土数量相对较少。
2废弃混凝土的分类与回收标准
基于对废弃混凝土回收利用经济型与再生集料性能要求的考虑，可将废弃混凝土分为两类，一类为可回收的废弃混凝土，另一类为不可回收的废弃混凝土。部分性能差的、有害杂质含量高、可能影响到新拌再生混凝土使用性能的废弃混凝土不宜回收。废弃混凝土能否回收可根据来源、使用环境、暴露条件和碳化程度等加以确定，建议下列情况不宜回收：（1）废弃混凝土来自于轻集料混凝土或者加气混凝土；（2）废弃混凝土来自于有特殊使用要求的混凝土（如沿海港口工程、核电站、医院放射间等）；（3）废弃混凝土出现耐久性破坏；（4）废弃混凝土已受到重金属或有机物污染；（5）废弃混凝土存在碱-集料反应；（6）废弃混凝土中含有大量不宜分离的木屑、污泥、沥青等杂质。由于不同设计强度等级、使用环境下的混凝土性能差异较大，在拆除建筑物、回收废弃混凝土时，应该按照废弃混凝土的原始设计强度和使用环境等分类拆除并分开堆放。