再生混凝土綜述

1、再生混凝土的耐久性及其改進(jìn)措施再生混凝土的耐久性及其改進(jìn)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(jié)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(jí)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(duì)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(qiáng)度較天然骨料強(qiáng)度較低,堆積密度和表觀密度較低,雜質(zhì)含量較高,并且含有大量微裂縫,導(dǎo)致

2、再生混凝土的空隙率增大,吸水率高。所有這些特性導(dǎo)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(guān)系,因此混凝土的抗?jié)B性被認(rèn)為是評(píng)價(jià)混凝土耐久性的重要指標(biāo)。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(duì)再生混凝土的抗?jié)B性做了相關(guān)性試驗(yàn)，結(jié)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(dǎo)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(píng)價(jià)指標(biāo)?；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(dòng)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(yàn)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(yàn)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(jié)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(yīng)后,將生成膨脹性鹽,從而引起膨脹并導(dǎo)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(jìn)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(jié)性能,最終影響到強(qiáng)度。 試驗(yàn)對(duì)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(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)再生骨料取代率小于30%時(shí),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(nèi)部擴(kuò)散,導(dǎo)致混凝土孔溶液的pH值降低,這種現(xiàn)象稱為碳化。當(dāng)混凝土的pH10時(shí),如果鋼筋表面的孔溶液中氯離子濃度超過某一定值時(shí),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(duì)于混凝土的耐久性至關(guān)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(yàn)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(qiáng)度和硬度,尤其是面層混凝土的強(qiáng)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(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),再生骨料取代率低于50%時(shí),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(shí),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(dāng)再生骨料取代率為100%時(shí),再生混凝土的磨損深度較普通混凝土增加34%。關(guān)于再生混凝土的堿-骨料反應(yīng)、耐火性等未見研究報(bào)道,為了進(jìn)一步推動(dòng)再生混凝土的工程應(yīng)用,關(guān)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(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)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(shí),兩者的吸水率相差不大。Dhir等人的試驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn),同時(shí)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(yàn)也有類似的結(jié)論。 Salem等的試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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(yàn)中,粉煤灰的摻入量為10%,試驗(yàn)結(jié)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(yàn)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(duì)再生混凝土性能的影響,試驗(yàn)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(jié)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(yàn)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。基于這一原因,他建議再生骨料的最大粒徑宜為16mm20mm。4.4.結(jié)論結(jié)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