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1、再生混凝土及废弃混凝土用于堆石混凝土探讨,报告人：刘冰冰,指导老师：何世钦,一、再生混凝土的概念,二、再生混凝土的研究现状,三、再生混凝土的应用现状,四、堆石混凝土的概念,五、废弃混凝土用于堆石混凝土探讨,六、废弃混凝土破碎成大块体各项指标的检测,再生混凝土,废弃混凝土用于堆石混凝土探讨,一、再生混凝土的概念 再生混凝土的研究始于第二次世界大战结束之后，那时，世界上许多国家尤其是欧洲国家几乎是一片废墟，面临着重建的问题，大量的废气混凝土的处理成为一个很大的难题。因此，美国、日本、澳大利亚和欧洲一些国家对混凝土的再生利用进行了研究，取得许多成果，并已经应用于实际工程。,部分或不加天然集料,再生集
2、料,化学外加剂,掺合料,再生混凝土,水,水泥,再生混凝土（Recycled Conerete)，也叫再生骨料混凝土(Recycled Aggregate Conerete，RAC),再生细集料(Recycled Fine Aggregate，RFA)，粒径范围0.5-5mm,再生粗集料(Recycled Coarse Aggregate，RCA),粒径范5-40mm,再生集料,废弃混凝土块,颗粒直径在40mm以下的集料,再生集料,回收，破碎,清洗，分级,再生集料的概念,二、再生混凝土的研究现状,最近20年美国、日本、德国、韩国等国和欧洲地区的发达国家对废混凝土再利用研究主要集中在对再生混凝土基
3、本性能和再生骨料的研究。这些基本性能包括物理性能、化学性能、结构性能、力学性能、耐久性能等。目前我国再生混凝土的研究，取得了一定进展，并于2010年9月26日颁布并于2011年8月1日实施的混凝土用再生粗骨料、混凝土和砂浆用再生细骨料，2011年4月22日颁布并于2011年12月1日实施的再生骨料应用技术规程。,目前世界上对再生骨料混凝土的研究主要表现在：,1、再生骨料生产工艺,2、再生骨料的性能研究,3、再生混凝土的配合比设计研究,4、再生混凝土的工作性能和物理性能的研究,5、再生混凝土的力学性能,6、再生混凝土的耐久性,7、再生混凝土的结构性能,再生骨料,再生混凝土基本性能,（1）形成成套
4、的再生骨料生产工艺，研制出相应的生产设备。再生骨料的生产与加工，即将不同的切割破碎设备、传送机械、筛分设备和清除杂质的设备有机地组合在一起，共同完成破碎、筛分和除去杂质等工序，最后得到符合质量要求的再生细骨料和再生粗骨料。不同的设计者和生产厂家在生产工艺及细节上均有不同。生产工艺越先进，生产出的再生骨料品质越优越，进而使再生混凝土性能更好。,（2）再生骨料的性能研究。各个国家得出的结论大体一致，即与天然骨料相比，再生骨料具有孔隙率高、密度小、吸水性大、强度较低等特点。,（3）再生混凝土的配合比设计研究。主要是通过再生骨料取代天然骨料、掺加矿物外加剂、聚合物改性剂、高效减水剂等来改善再生混凝土的
5、性能。,（4）再生混凝土的工作性能和物理性能的研究。再生混凝土与普通混凝土相比抗压强度小和弹性模量低，其工作性能表现为和易性低，流动性、保水性和粘聚性差，但添加外加物可明显改善这些其工作性能。,（5）再生混凝土的力学性能。邢振贤的研究表明再生混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗压弹性模量、抗拉弹性模量都随废弃混凝土的用量增加而降低，说明再生混凝土的脆性降低、韧性增加。华中科技大学的杜婷也得出了同样的结论，其对用化学浆液强化的再生混凝土的力学性能进行试验和研究，结果表明其抗压强度较未强化的再生混凝土有明显提高且再生混凝土的应力-应变曲线与天然混凝土基本相同。,（6）再生混凝土的耐久性。研究表明再生混凝
6、土的抗渗性能、抗冻性能、抗冲磨性较普通混凝土差,通过各种实验来研究改善这些性能的措施，提高再生混凝土的耐久性。,(7）再生混凝土的结构性能。现在的许多研究都集中在再生混凝土的机械性质以便用于路面建设，很少研究其结构性能。针对这个问题,主要研究再生骨料混凝土用作结构材料的可能性。,三、再生混凝土的应用现状,1、再生骨料用于沥青混凝土,2、再生混凝土制造混凝土砖,3、再生混凝土用于结构：用于梁柱和不承重结构,1、再生骨料用于沥青混凝土 沥青混凝土路面用于高速公路的面层，与其它路面相比具有施工维修方便、行车舒适性好、节省燃油、延长轮胎寿命等优势，因而废混凝土用于道路改造将以生产沥青混凝土路面为主。这
7、是再生混凝土的主要应用方式。,2、再生混凝土制造混凝土砖 传统砌体结构以使用粘土砖为主，而粘土砖生产使用大量土壤，由此产生很多荒地、废地，不利于环境保护和可持续发展。将配置再生混凝土经振动挤压成多孔砖可以代替粘土砖，叫做再生混凝土砖。再生骨料混凝土多孔砖的开发和应用，一方面解决了大量废混凝土处理困难以及由其造成的生态环境日益恶化等问题;另一方面，建筑垃圾生产的多孔砖可以替代粘土砖，减少建筑业对土地资源的消耗，保护人类的生存环境，符合可持续发展的要求，保证人类社会的可持续发展。因此，再生混凝土多孔砖是一种可持续发展的绿色建材，应在今后的研究中予以充分的重视。,3、再生混凝土用于结构：用于梁柱和不
8、承重结构 世界范围内再生混凝土的应用多见于道路工程。在房屋结构当中的实际应用还是比较少的，随着我国天然砂石资源的日益紧缺和混凝土用量的逐年攀升，再生骨料应用于承重构件的趋势愈加明显。为规范再生骨料的生产和在建筑工程中的应用，国家在年和年相继颁布了在前文提到的三个技术标准和规程。这些技术文件的颁布实施将有力推动并规范再生混凝土在建筑工程承重构件中的基础理论和应用技术研究。,四、堆石混凝土的概念,堆石混凝土(rock-filled concrete,RFC)技术是在自密实混凝土(self-compacting concrete,SCC)技术上发展起来的一种新型大体积混凝土施工方式.,堆石入仓,浇筑
9、自密实混凝土,堆石混凝土,堆石混凝土现一般用于水利工程，根据水利工程混凝土用量大的特点,以及堆石混凝土的技术特点,利用大型废弃混凝土作为堆石,既能减轻废弃混凝土对环境的污染,又能减少开采石料对环境造成的破坏,还可以减少因破碎废弃混凝土造成的电能消耗。因此开展废弃混凝土用于堆石混凝土的研究十分必要,如果该设想能付诸实际工程,将具有极大的经济效益和重要的社会价值。,五、废弃混凝土用于堆石混凝土探讨,1、经济效益和社会价值,废弃混凝土,大块体骨料,破碎,堆石混凝土,废弃混凝土,再生骨料,破碎,再生混凝土,广义,2、技术理论方面,广义,1、工作性 根据再生混凝土流动性差的原因,刘利军对高强度大流动性再
10、生混凝土研究,再生骨料取代天然碎石后,混凝土的流动性与普通混凝土相比变化不大。刘利军提出对废弃混凝土清洗,浇注前使废弃混凝土达到饱和面干状态,降低了再生骨料对混凝土流动性的不利影响。根据刘利军的研究结果,利用同样的方法处理大型废弃混凝土,然后浇筑自密实混凝土,也可以达到一定的密实度,来保证浇筑质量。同时也可以利用聚合物溶液和MS高效防水剂处理同样可以降低废弃混凝土对自密实混凝土流动性的影响,保证浇注的密实性,但其经济性有待进一步研究。,2、强度 对于再生骨料表面的微裂缝,有学者提出水泥颗粒可以进入微裂缝,使接触区水化更加充分,形成致密界面结构,加强界面结合,补偿因再生骨料导致的混凝土强度降低。
11、大块废弃混凝土没有经过破碎,因此累积损伤相对减少;自密实混凝土的高流动性以及废弃混凝土界面强化作用。利用以上有利条件采用废弃混凝土浇筑堆石混凝土来混的一定强度的混凝土构筑物存在一定可能性。,3、干缩 再生混凝土收缩的主要原因是骨料的吸水率大,再生骨料刚度小,抵抗变形能力差引起的。根据再生混凝土产生的原因,可以在废弃混凝土浇筑前洒水降低其因吸水率大造成的干缩,降低干缩变形量;同时在自密实混凝土中掺入适量膨胀剂,以抵消部分干缩变形。,4、耐久性 由于再生混凝土孔隙率大,其抗渗性和抗冻性降低。因此可以在自密实混凝土中掺入适量粉煤灰,来提高其抗渗性。对于抗冻性,再生混凝土弹性模量较低,抗压比高,可以降低冻胀压力对混凝土的破坏作用,可以适当提高废弃混凝土浇筑堆石混凝土的抗冻性。同时再生混凝土的抗裂性优于基体混凝土,对于大体积混凝土这是十分有利的。,六、废弃混凝土破碎成大块体，如何确定其各项性能指标 废弃混凝土破碎成大块体，可根据前文类比于再生骨料，所以其各项性能可根据国家2010年9月26颁布的并于2011年8月1日实施的混凝土用再生粗骨料（）的细则方法测试各项指标，比如表观密度、骨料形状、吸水率、压碎值和冲击值等。但由于其粒径有别：再生骨料最大一般是40mm左右，而用于堆石混凝土的堆石粒径55%以上大于300mm，所以真实情况有待进一步实验研究。,Thank you,
