再生混凝土綜述

1、再生混凝土的耐久性及其改進措施再生混凝土的耐久性及其改進措施目錄目錄1.再生混凝土的概念3.改善再生混凝土耐久性的措施2.再生混凝土的耐久性4.結論1.1.再生混凝土的概念再生混凝土的概念 再生骨料混凝土簡稱再生混凝土。一般將廢棄混凝土經(jīng)過多道篩分、破碎、清潔工藝組合與分級后,并按一定比例混合后形成的骨料稱為再生混凝土骨料簡稱再生骨料;部分或全部代替砂石等天然骨料(主要是粗骨料)再加水和水泥配制成新的混凝土。相對于再生混凝土而言,用以生產(chǎn)再生骨料的原始混凝土稱為基體混凝土,有人也稱之為原生混凝土。 再生骨料的強度較天然骨料強度較低,堆積密度和表觀密度較低,雜質含量較高,并且含有大量微裂縫,導致

2、再生混凝土的空隙率增大,吸水率高。所有這些特性導致再生骨料混凝土與天然骨料混凝土的性能有所不同,尤其在混凝土耐久性方面。2.2.再生混凝土的耐久性再生混凝土的耐久性2.1再生混凝土的抗?jié)B性 影響混凝土耐久性的各種破壞過程幾乎均與水有密切的關系,因此混凝土的抗?jié)B性被認為是評價混凝土耐久性的重要指標。一般來講,混凝土的抗?jié)B性取決于孔隙的孔徑大小、分布、形狀、彎曲程度以及連貫性。 B.C.S.J、Rasheeduzza-far和Khan、Mandal等人對再生混凝土的抗?jié)B性做了相關性試驗，結果表明再生混凝土的抗?jié)B性較普通混凝土差,其主要原因是由于再生骨料孔隙率較高,吸水率較大。2.2.再生混凝土的耐

3、久性再生混凝土的耐久性2.2再生混凝土的抗凍融性 在寒冷地區(qū),混凝土受凍融循環(huán)作用往往是導致混凝土劣化的主要因素。凍融循環(huán)還常和除冰鹽共同作用,加劇混凝土劣化?；炷恋目箖鋈谛蚤g接反映了混凝土抵抗環(huán)境水侵入和抵抗冰晶壓力的能力,因此常作為混凝土耐久性的另一評價指標?；炷恋目箖鋈谛钥梢酝ㄟ^測量試件的抗凍耐久性指數(shù)DF(動彈性模量的變化)、重量損失率等加以反映。 Malhotrah、Buck、Coquil-lat、Rottler、Karaa等人試驗發(fā)現(xiàn)再生混凝土的抗凍融性并不低于普通混凝土，但是Nishibayashi、Yamura、Salem、Oliveira和Vazquez等人試驗發(fā)現(xiàn)再生混

4、凝土的抗凍融性較普通混凝土差，造成上述研究結果差別較大的原因可能來自于再生骨料性能的差異。2.2.再生混凝土的耐久性再生混凝土的耐久性2.3再生混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性 水化作用產(chǎn)物,如C3AH,Ca(OH)2和C-S-H凝膠與硫酸鹽反應后,將生成膨脹性鹽,從而引起膨脹并導致表層開裂或軟化。裂縫又助長了含有硫酸鹽和其他離子的侵蝕水的滲透,進一步加速了混凝土的破壞,而且也影響到水泥水化物的粘結性能,最終影響到強度。 試驗對再生粗骨料取代率分別為0%、20%、30%、50%和100%的再生混凝土的抗凍融性。試驗結果發(fā)現(xiàn),當再生骨料取代率小于30%時,再生混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性與普通混凝土基本相同:隨

5、著再生骨料取代率增加,再生混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性降低,但差別不大。2.2.再生混凝土的耐久性再生混凝土的耐久性2.4再生混凝土的碳化 空氣中的CO2不斷向混凝土內部擴散,導致混凝土孔溶液的pH值降低,這種現(xiàn)象稱為碳化。當混凝土的pH10時,如果鋼筋表面的孔溶液中氯離子濃度超過某一定值時,也能破壞鋼筋表面的鈍化膜,使鋼筋局部酸化,加快其銹蝕率。因此,氯離子滲透性對于混凝土的耐久性至關重要。 Otsuki等人研究了相同水灰比的再生混凝土與普通混凝土的氯離子滲透性,試驗發(fā)現(xiàn)再生混凝土的氯離子滲透深度較普通混凝土略大,表明再生混凝土的抗氯離子滲透性差,其主要原因是由于再生骨料孔隙率高。2.2.再生混凝

6、土的耐久再生混凝土的耐久2.5再生混凝土的耐磨性 混凝土的耐磨性取決于其強度和硬度,尤其是面層混凝土的強度和硬度。Dhir等人研究了水灰比相同而再生骨料取代率不同的混凝土的耐磨性。試驗結果發(fā)現(xiàn),再生骨料取代率低于50%時,再生混凝土的磨損深度與普通混凝土差別不大;再生骨料取代率超過50%時,再生混凝土的磨損深度隨著再生骨料取代率的增加而增加。當再生骨料取代率為100%時,再生混凝土的磨損深度較普通混凝土增加34%。關于再生混凝土的堿-骨料反應、耐火性等未見研究報道,為了進一步推動再生混凝土的工程應用,關于這方面的研究亟待展開。3.3.改善再生混凝土耐久性的措施改善再生混凝土耐久性的措施3.1減

7、小水灰比 Rasheeduzzafar和Khan的研究表明,通過降低再生混凝土的水灰比可以提高再生混凝土的抗?jié)B性能。他們的試驗發(fā)現(xiàn),當再生混凝土的水灰比降低至低于普通混凝土的0.05-0.10時,兩者的吸水率相差不大。Dhir等人的試驗也證實了這一點,同時還發(fā)現(xiàn)減小再生混凝土的水灰比可以提高其抗碳化性能。Otsuki等人的試驗也有類似的結論。 Salem等的試驗則發(fā)現(xiàn)減小再生混凝土的水灰比能夠改善其抗凍融性。Dhir等人的試驗表明減小再生混凝土的水灰比還可提高再生混凝土的耐磨性。3.3.改善再生混凝土耐久性的措施改善再生混凝土耐久性的措施3.2摻加粉煤灰 Mandal等的試驗表明粉煤灰可以改善

8、再生混凝土的抗?jié)B性和抗硫酸鹽侵蝕性。在他們的試驗中,粉煤灰的摻入量為10%,試驗結果表明,與未摻加粉煤灰的混凝土相比,摻加粉煤灰的再生混凝土的滲透深度、吸水率和重量損失率分別降低了11%、30%和40%。Ryu的研究表明摻加粉煤灰還可以提高再生混凝土的抗氯離子滲透性,其試驗表明摻加30%的粉煤灰后,再生混凝土的氯離子滲透深度降低了21%。3.3.改善再生混凝土耐久性的措施改善再生混凝土耐久性的措施3.5采用半飽和面干狀態(tài)的再生骨料 Oliveira等研究了再生骨料的含水狀態(tài)對再生混凝土性能的影響,試驗采用的再生骨料的含水狀態(tài)分別為完全干燥、飽和面干和半飽和面干(飽和度分別為89.5%和88.1%)。結果表明,采用半飽和面干狀態(tài)的再生骨料后,再生混凝土的抗凍融性顯著提高。3.3.改善再生混凝土耐久性的措施改善再生混凝土耐久性的措施3.4減小再生骨料最大粒徑Rottler的試驗發(fā)現(xiàn),通過減小再生骨料的最大粒徑可以提高再生混凝土的抗凍融性?；谶@一原因,他建議再生骨料的最大粒徑宜為16mm20mm。4.4.結論結論 總體來講,再生混凝土的抗?jié)B性、抗凍融性、抗硫酸鹽侵蝕性、抗碳化能力、抗氯離子滲透性和耐磨性均較普通混凝土弱,主要是由于再生骨料的孔隙率和吸水率較高的緣故。再生混凝土的耐久