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綠色再生混凝土的研究

作者: 時間:2023-03-20 瀏覽次數:453 ?【字體:    


為了推進綠色再生混凝土的理論研究,本文查閱了大量的文獻,對再生混凝土的性能指標進行了總結分析,探討了它們的物理特性以及影響因素,對其在工程實際中的應用發展有一定的借鑒意義。再生骨料是指廢棄混凝土塊經過破碎、清晰以及篩分后形成的骨料。再生混凝土又稱為綠色再生混凝土,是指用再生骨料部分或全部代替砂石等天然骨料配制成的混凝土,而廢棄混凝土作為再生骨料的來源被稱為母體混凝土。國內外學者對綠色再生混凝土工程應用進行了大量的研究,但由于很多條件的限制,對于再生混凝土的利用率還是較低,很少的應用于實際工程中,推廣性及經濟性問題還有待解決,針對這種新型綠色材料還需要做更深入、更廣泛的研究。本文在前人成果的基礎上做了進一步的分析研究,并且提出了對混凝土性能的優化措施,使混凝土的循環利用在工程中應用范圍變得更加的廣泛,提高其經濟性,以便發揮出巨大的經濟社會效益,成為名副其實的綠色建材。

2再生骨料的制備

2.1再生骨料的加工方法

再生骨料按尺寸大小可分為再生粗骨料、再生細骨料,按照一般的分類標準,取粒徑在5mm以上的為再生粗骨料,5mm以下的為再生細骨料。目前再生骨料的加工方法大同小異,即將不同的切割破碎設備,傳送機械,篩分設備和清除雜質的設備有機的組合在一起,共同完成破碎篩分何處去雜質等工序,最后得到符合質量要求的再生細骨料和再生粗骨料。當前階段由于再生混凝土的加工生產技術還不成熟,所以其加工方法也隨著工程實際需要存在很多的不同,然而大部分加工方法都包含以下幾個步驟:(1)清洗經過分類處理的廢棄混凝土;(2)利用破碎機械對骨料進行破碎;(3)篩選顆粒較為完整的骨料;(4)經過骨料組合配置成再生混凝土。

2.2綠色骨料的生產過程對其性能影響

當利用機械設備對廢棄混凝土進行破碎加工的時候,機械高速的運轉使混凝土顆粒之間以及顆粒與設備之間產生劇烈碰撞、摩擦,進而使得再生骨料表面或者內部產生很多裂痕、縫隙,不僅如次,還使本來粘結力就下降的綠色骨料與水泥之間結合面變的更加脆弱,從而影響了綠色再生混凝土的工作性能。

3綠色骨料的基本特性

3.1綠色骨料的密度和表現密度

由于現階段加工技術的限制,廢棄混凝土中骨料和砂漿難以完全的分離,因為水泥砂漿比較松散,含有很多的孔隙,吸水能力非常的強,外表極不規則,加上綠色骨料生產過程中產生了很多裂隙,這就導致綠色骨料與自然原始的骨料相比較具有較低的表觀密度,硬度同樣降低。綠色混凝土骨料的物理性質,不僅與上面所述因素有很大的關系,同樣也受到原始混凝土質量的影響,由于原始混凝土初期的顆粒級配、所處環境、工作條件以及承載條件的不同,使得其后期表現出來的各種性能也有所降低,它的密度在原始混凝土強度弱化以后也會降低,在長期承載以后,其抗壓碎性能就會下降,承載能力降低,它的表觀密度同樣也會降低。

3.2綠色骨料的吸水性

與原始骨料相比較,綠色混凝土骨料的親水性大幅度提升,造成該現象的原因為以下兩點:(1)綠色骨料表面有很多的水泥砂漿,水泥砂漿的吸水性能遠高于骨料顆粒,再者就是骨料加工過程中產生了大量的裂紋裂隙,吸水性能提高。(2)綠色骨料的吸水性能受到很多因素的影響,其中原始骨料的性能如何對吸水性能產生很大影響,吸水性能離散范圍廣時綠色骨料的抗壓碎性能就會降低,隨著骨料表面水泥砂漿含量的增多,也會導致骨料表面變得更加的松散,繼而使得其吸水性能提高,影響了其工作性能,再者隨著原始混凝土使用周期的延長,其吸水能力也會大幅度提高。

3.3綠色骨料的壓碎性能

壓碎性能如何直接反映了混凝土工作性能的好壞,與綠色骨料的強度有很大的關系,造成綠色混凝土骨料強度損傷的因素為下面兩點:(1)綠色骨料表面含有大量的水泥砂漿,這其中還夾雜著很多的雜物,它們的存在大大降低了綠色混凝土工作性能,加之在生產再生骨料的過程中產生了大量的裂紋,進一步弱化了抗壓強度。(2)對于原始骨料強度較高的混凝土,在其經過破碎加工成綠色骨料后抗壓性能也就較好,加工過程中骨料和砂漿分離的越充分,綠色骨料的抗壓性能就越好。

4綠色混凝土的性能改進

4.1綠色骨料性能的強化

目前有很多改進綠色骨料性能的方法,然而都缺乏相應的實用性,借助于物理及化學的方法在綠色骨料性能提升方面表現出了很好的效果,例如通過用水泥火山灰液或者某些化學溶液對骨料進行清洗泡制,能夠有效增加裂紋之間的粘結力,從而提高再生骨料的強度,用該方法處理過的綠色骨料已經應用到低承載結構物的建設當中。原始骨料中表面含有大量的微細孔隙,它們的存在嚴重降低了綠色骨料的工作能力。在孔隙中加入粒徑非常小的細礦物粉末可以有效的提高骨料整體密度,提高結構承載性能,具體辦法是把綠色骨料放入按照一定比例配制好的水泥與細礦物粉末溶液中,使它們之間發生一定的反應,以便提高綠色骨料的性能。在經過上述方法的處理以后,綠色骨料的密度得到提高,取得一定的效果,然而與天然骨料相比卻較低,從而表明物理化學的方法只能某些程度上填實內部孔隙,進而改善工作性能,不僅如此,該方法也能夠提高骨料的抗壓性能,說明還可以增強裂紋面之間的粘結力,所以綠色骨料的強度指標也得以改進。

4.2綠色混凝土的強度改進

經過大量的研究發現,與天然混凝土相比,綠色混泥土整體密度較小,顆粒之間粘結力小,構造松散,可以通過在綠色混凝土的加工過程中摻入鋼纖維,它可以有效的增強顆粒間的粘結力,加強彼此之間的連接能力,使得整個結構更具有整體性,綠色混凝土強度得以提升,同時,由于鋼纖維遍布整個混凝土結構,綠色混凝土的很多性能得到改善,本來表現為脆性的混凝土變的更加具有韌性。上海市郊區某公路的建設就運用了鋼纖維,該公路建成通路使用已經很長時間,經過勘察發現其工作性能非常的可觀,說明鋼纖維確實能夠改善綠色再生混凝土的性能,具有巨大的經濟效益。

5結論

綠色混凝土的發展符合世界環境組織所倡導的大力發展綠色產品的理念:(1)節約資源、能源;(2)不破壞環境,有利于環境;(3)能夠實現資源利用的再循環,既有利于當代又可以造福于后代。綠色混凝土的發展符合我國提出的可持續發展的理念,通過以上研究可以知道即使綠色混凝土與天然混凝土相比較其整體性能要差一些,然而仍符合GJ52-2006《普通混凝土用砂石質量及檢驗方法標準》的有關規范,綠色骨料可以應用在制造強度要求較低的混凝土制造中。眾所周知,隨著世界經濟的快速發展,對資源的需求量越來越大,很多資源面臨枯竭的邊緣,綠色混凝土作為一種新型的材料,不僅可以改善環境還可以節約自然資源,關于它的應用發展勢在必行??傊?,綠色再生混凝土的發展利在當代功在千秋,要想實現綠色再生混凝土更好更快更高效的發展需要建筑行業科研部門乃至整個國家的共同努力,相信在不久的未來綠色混凝土產業一定越發成熟,顯現出強大的經濟效益。



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