第一篇：再生混凝土的研究現狀及其基本性能論文

目 錄

摘要................................................................2 第1章 研究的目的、方法、現狀.......................................3 1.1 研究的目的及意義............................................3 1.2 研究的方法..................................................3 1.3 研究的現狀..................................................4 1.3.1 國外研究現狀...........................................4 1.3.2 國內研究現狀...........................................4 第2章 再生混凝土在粗、細骨料及再生墻體領域研究現狀.................5 2.1 再生混凝土及再生墻體的基本性能..............................5 2.1.1 再生混凝土的基本性能...................................6 2.1.2 再生墻體的基本性能.....................................7 2.2 再生混凝土粗、細骨料研究現狀................................7 2.3 再生墻體研究現狀............................................8 第3章 促進廢舊材料再利用健康發展的對策探索.........................9 3.1 廢舊材料再利用的基本方法....................................9 3.1.1 回填掩埋法.............................................9 3.1.2 加工骨料法............................................10 3.1.3 還原再利用............................................10 3.1.4 堆山造景的處理方式....................................10 3.2 廢舊材料再利用在舊城改造中存在的問題.......................11 3.3 廢舊材料再利用建議.........................................11 3.3.1 創新廢舊材料再利用管理模式............................12 3.3.2 產學研政聯動、提升廢舊材料再利用技術水平..............12 3.3.3、增強宣傳教育、提高廢舊材料再利用產品的社會認可度.....12 3.3.4 推進廢舊材料再利用產業化..............................12 第4章 結論及展望..................................................13 4.1 結論.......................................................13 4.2 展望.......................................................13 參考文獻...........................................................14 附錄A.............................................................15 致 謝.............................................................17 1

摘要

二十世紀以來,建筑業的快速增長消耗大量環境資源,與此同時爺產生大量的建筑廢棄物。相比發達國家,我國建筑廢棄物再利用尚處于初級階段,目前多數建筑廢棄物用于基礎回填,屬于低等級循環利用,其經濟效益和社會效益并不令人滿意。在我國踐行可持續發展為主題、環境友好型社會為建設目標的現在，建筑垃圾回收利用，已變成不可逃避的課題。

本文在廢舊材料回收方面的研究，首先對廢舊材料再生利用的目的、再生利用發展現狀進行分析，重點總結了國內外廢舊材料再利用的發展趨勢；其次對再生混凝土在粗骨料、細骨料以及再生墻體領域的研究現狀做了詳細的介紹，并對再生混凝土和再生墻體的基本性能展開闡述；最后本文總結了廢舊材料再生利用的一般處理方法，通過分析廢舊材料再利用在發展中存在的問題，提出了我國未來廢舊材料發展的建議，希望能為我國的新型城鎮化建設提供理論參考。

關鍵詞：建筑廢棄物，低級循環，可持續發展，再生利用

第1章 研究的目的、方法、現狀

1.1 研究的目的及意義

廢舊材料資源化開發利用制作成的再生骨料，全部（或部分）替代天然骨料，一方面可以減少對天然礦產資源的開發，還可以緩解因廢舊材料露天堆放所造成的環境污染。另一方面隨著建材制品日新月異，廢舊材料資源化利用發展趨勢會導向綠色高性能混凝土和多功能環保材料研究，特別是結構性混凝土、預應力混凝土、新型綠色隔墻板、室外裝飾掛板、高性能的透水磚等，同時再生骨料的應用，替代天然骨料后取代率的增加，加上制品性能要求越來越高，因減少了天然骨料的摻量，節省了礦產資源；隨著市場的需求量逐年增加，壓縮了建筑中混凝土成本，實現了建筑與環境的良性循環。

再生保溫混凝土同時具備了普通混凝土的承重能力，保溫混凝土的保溫性能，再生混凝土的環保性能，符合國家建筑材料的相關規定，與此同時代表了我國綠色環保型建筑材料未來的發展方向。再生保溫混凝土是集合新型的輕質保溫材料，再生骨料以及高性能的外摻料于一體的新型綠色混凝土，其在集合各種材料優勢的同時也可以起到相互彌補單一材料不足的作用，因此是一種值得探索研究的新型建筑材料，再生混凝土具有較高的研究價值。

1.2 研究的方法

（1）比較分析法。由于我國開展廢舊材料再生利用方面的相關研究較晚，國外進行研究較早，且廢舊材料的再利用率達到 90%以上。因此，借鑒國外廢舊材料資源化經驗，構建我國廢舊材料回收利用模式是必要的。

（2）文獻研究法。本文通過搜集、鑒別、整理以及研究大量的文獻，形成對廢舊材料循環利用以及處理模式的認識。了解國內外對廢舊材料的成功處理模式及相關理論著作，對于提出新型城鎮化過程中的廢舊材料循環利用模式有很大幫助。

（3）實證研究法。本文以對溫州市廢舊材料處理模式的具體研究為例，分析不同廢舊材料循環利用模式的優劣，從而總結出現階段的廢舊材料處理發展現狀及基本性能。

1.3 研究的現狀

1.3.1 國外研究現狀

歐美發達國家以及亞洲的日本、韓國等，已經實現了廢舊材料資源化利用，并且達到了非常高的總體水平。下面以德國、美國、日本為例，分別分析這三個國家的廢舊材料利用現狀。

德國是世界上最早開展循環經濟立法的國家，這源于德國設計了一套運作高效且周密的垃圾處理體系，“垃圾經濟”是促使德國制定循環經濟法律法規的重要因素。為德國的垃圾回收、再生資源利用打下了堅實的基礎。隨著發展的趨勢，德國開設了大量的廢舊材料綜合處理廠，目前德國廢舊材料回收利用率已經達到 87%[4]。

美國在西方發達的工業體系里，對廢舊材料的處理起步較早，并于 1980 年至 1996 年間形成一系列符合自身情況的政策法規，其中最著名的《超級基金法》，不但從源頭上遏制了廢舊材料的排放，同時使再生骨料混凝土的規范應用有了法律依據[5]。

日本屬于島國，國土面積小，資源相對匱乏，因此在資源回收利用方面非常重視。早在 1977 年就出臺了《再生集料和再生混凝土應用規范》等廢舊材料資源化利用的相關法規，并且在 1996 年頒布了“再生資源法”，使建筑廢棄物的回收再利用有了法律依據。成熟的技術和政府的管理，使日本廢舊材料回收利用率已經達到 90%[6]。

1.3.2 國內研究現狀

[3]在我國，長期以來因國土面積遼闊、資源豐富等原因，還沒有認識到資源化再生利用的重要性，好在我國改革開放以來，各行業迅猛發展與世界先進工業體逐步接軌，開始了對再生骨料混凝土的研究和開發。近幾年，隨著國家政策導向，對一系列貼近“節能減排”立項的課題，國家發改委都能給予一定的扶持資金，這樣大大調動由于經費不足而缺乏系統研究的建材工業企業的積極性。并且在兼顧資源化再生利用的同時，國家建設部、環保部、先后出臺了相關政策法規，如表 1-1 所示。

表1-1 中國廢舊材料資源化相關法規

目前我國廢舊材料在回收再利用技術方面也有很大提高，如利用廢舊材料生產可再生環保型建材，馬路方磚、盲道磚、路沿石、護坡材料等新型建筑材料，此外還有將廢棄混凝土回收配制再生骨料混凝土應用于市政道路建設。這些都是經廢舊材料再生骨料制作而成的，并且在城市建設中已經應用。

第2章 再生混凝土在粗、細骨料及再生墻體領域研究現狀

所謂的再生骨料是指將廢棄混凝上經過破碎、分級,按一定比例混合形成的骨料,根據其粒徑的大小,再生骨料可以分為再生粗骨料(粒徑大于5mm)和再生細骨料(粒徑小于5mm)。再生利用混凝土按骨料的組合形式有以下幾種：

（1）再生利用的骨料均為回收再利用的骨料；（2）粗骨料為再生骨料、細骨料為天然砂；

（3）粗骨料為天然碎石或卵石、細骨料為再利用骨料；（4）再利用骨料部分替代現有普通混凝土骨料。

2.1 再生混凝土及再生墻體的基本性能

2.1.1 再生混凝土的基本性能

再生細骨料的尺寸一般為 0.15mm~5.0mm。再生細骨料主要包含砂漿體破碎后形成的表面附著水泥的砂粒、表面無水泥砂漿的砂粒、水泥石顆粒及少量破碎石塊。廢棄混凝土破碎為再生細骨料中，含有砂石、泥漿、雜土等各類雜質，會直接影響再利用骨料與水泥直接的粘結強度，從而降低混凝土強度，同時還會增加混凝土的用水量，從而加大混凝土的收縮，降低混凝土的抗碳化性能。

再生細骨料與天然砂相比組成成分復雜，組分中含有微粉、泥土、有害物質，再加上混凝土塊在破碎過程中造成骨料表面粗糙、棱角較多、骨料累積內部存在大量微裂紋，這些因素導致了再生細骨料的基本特性與天然骨料有較大的差異。

從外觀方面來看（圖2.1及圖2.2），天然砂粒形完整、粒徑偏小、分布均勻、顆粒圓滑，可以看出再生細骨料的顆粒棱角多、粒徑偏大、表面粗糙，且含有較多的微裂縫，再生細骨料中含有附著水泥石的天然砂、水泥石碎屑、泥土以及各種雜質。再生細骨料同天然砂對比，再生細骨料較之天然砂，再生細骨料粒徑較粗、顆粒棱角較多且顆粒分布不均勻。

圖2.1 天然砂 圖2.2 再生細骨料混凝土

從空隙率、堆積密度和表觀密度方面來看（圖2.3），再生細骨料和天然砂的表觀密度、堆積密度和空隙率進行觀察及試驗研究，其結果見表 2-1。由表 2-1 試驗數據可知，再生細骨料的表觀密度和堆積密度均小于天然砂，分別比天然砂小 8.73%和 9.12%。造成再生細骨料密度降低的主要原因是再生細骨料的表面粗糙，堆積時所占個體面積較大，使得再生細骨料的密度小于天然砂。再生細骨料的空隙率較比天然砂高了 12.5%，主要原因是原生混凝土在破碎過程中造成骨料表面粗糙、棱角較多，因此堆積時形成多孔隙。

表2-1 再生細骨料和天然砂的表觀密度、堆積密度以及空隙率

2.1.2 再生墻體的基本性能

將建筑廢棄物、工業礦渣等經過清洗、破碎、分級并按一定比例相互配合后得到的再生骨料攬拌混合,振動擠壓制成各類墻體材料,這種墻體稱為再生墻體材料，有再生混凝土多孔磚和再生混凝土輕質隔墻之分，多孔磚尺寸為240mm(長)x ll5mm(寬)x 90mm(厚),如圖2.3所示。再生多孔磚抗壓強度為8.0Mpa,孔隙率38%,重約3.4kg,組成原料中,42.5級水泥漿質量占16.2%,廢混凝主塊質量占41.9%,紅磚碎片質量占41.9%。

再生混凝主輕質隔墻板如圖2.4所示，墻板按其厚度分為90型600mm(寬)x 90mm(厚)和120型600mm(寬)x 120mm(厚),標準抗壓強度為7.5Mpa。組成原料中,42.5級水泥漿質量占20%,建筑廢棄物占50%,工業廢渣占20%,粉煤灰占10%。

圖2.3 再生混凝土多孔磚 圖2.4 再生混凝土輕質隔墻板

2.2 再生混凝土粗、細骨料研究現狀

早在20世紀80年代發達國家就陸續出臺了再生骨料相應標準,我國直至2010年才由中國建筑科學研究院等單位編制成國家產品標準《混凝止用再生粗骨料GB/T 25177-2010》、《混凝土和砂漿用再生細骨料GB/T25176-2010》,以及行業工程標準《再生骨料應用技術規程JGJ/T240-2011》,填補了我國長期以來在再生骨料利用方面的技術標準空白,為再生骨料的生產、應用提供了科學合理 7 的技術支撐。

同天然骨料相比,再生骨料表面還包裹著相當數量的硬化水泥砂漿,這是導致再生骨料性能比天然骨料差的根源。徐亦東、陳瑩、馮乃謙等通過對再生混凝上骨料的試驗研究,討論了再生骨料與天然砂石骨料的差異,都認為再生骨料表面包裹著相當數量的硬化水泥砂漿是導致再生骨料的表觀密度、堆積密度和吸水率比天然骨料低的主要原因,此外再生骨料的外觀略為扁平,同時帶有很多棱角,外形介于碎石和卵石之間,這樣的外形會降低新拌再生混凝土的工作性能。與表面光滑的天然骨料相比,再生骨料表面包裹有老的水泥砂漿使得骨料看起來很粗糙,且表面積較大,雖與水泥石粗結較好,但對于新拌混凝土的流動性不利。同時會增加水泥用量。

再生骨料成分不僅有少量脫離砂漿的石子,包裹部分砂漿的石子,還有少量獨立成塊的水泥砂漿。其本身表面粗糙、棱角多以及在混凝土構件破壞和在再生骨料的生產過程中,骨料內部生成大量徵細裂縫,導致再生骨料孔隙率大,表觀密度和堆積密度降低。目前文獻顯示的再生骨料堆積密度和表觀密度離散性較大。再生細骨料的堆積密度和表觀密度分別為天然細骨料的75~80%、80~85%。

國外的研究發現再生細骨料的吸水率主要在7%-12.1%之間,再生粗骨料的吸水率的在3.6%-8.0%之間,主要分布在5%左右。Salomon M.Levyfwsi等人認為：再生骨料的吸水率是天然骨料的6-8倍。Kreijger還從大量實驗結果中發現再生骨料的吸水率與其密度之間呈拋物線關系;杜婷等人試驗測得未被強化的再生骨料吸水率為6.68%,而經過水泥漿及混和其它外慘料漿液強化后吸水率有所降低。

水泥砂漿強度比天然骨料低,因此,再生骨料的壓碎指標比天然骨料要高。再生骨料包裹的水泥砂漿越少,壓碎指標越接近天然骨料。國內資料顯示粗骨料為卵石的廢舊混凝土生產的再生骨料的壓碎指標為16.6%。杜婷等人測得原生混凝土強度等級為C35的再生骨料壓碎指標為20.6%。

2.3 再生墻體研究現狀

新型墻體材料主要是指用混凝土、水泥或粉煤灰、煤矸石等工業廢料和生活垃圾生產的非粘土磚、建筑頓塊及建筑板材。在實際應用方面，這類利用廢棄材料而形成的新型墻材早在上個世紀的五十年代就已經在英國和美國等發達國家出現。日本由于資源匱乏嚴重，在上個世紀九十年代初期就著手開始研制再生材料和再生墻體，到了上個世紀末，日本建筑再生材料的利用率已經達到了65%，已經超過了英國和美國。再生墻體的研制和應用有很強的區域性質，再生骨料主 8 要受當地的自然環境、區域資源、民族風格、建筑材料的使用率等條件限制，所以我國在開發利用再生混凝土方面，要結合當地的廢舊材料及環境特點，充分利用當前先進的建筑科技技術，發展適合當地使用和未來發展的再生墻體。很多產品符合節能節地的原則,但目前暫時在施工方法或生產工藝方面還不完善,就需要我們去完善開發市場,根據企業自身的情況做決策。將再生骨料利用到墻體材料是合理的再生方法,這已是建筑廢棄物再生利用的一個重要研究領域,引起不少學者對其進行研究。

白國良等[8]通過正交試驗研究了再生混凝土砌塊配合比中的四個主要因素(單位用水量、水灰比、再生粗骨料取代率、再生細骨料取代率)對抗壓強度的影響,通過試驗優化了再生混凝主砌塊的配合比,結果證明,對于單排孔再生混凝主小型空心砌塊,若配合化選取合適,強度等級可以達到MU5.0。

卓玲等[9]采用正交試驗研究了再生骨料混凝土空心砌塊配合比設計,研究表明選取合適配合比,再生粗骨料取代率82%和再生細骨料取代率100%,制作的再生混凝土小型空心砌塊強度等級可以達MU5.0。

李丹等[10]通過正交試驗研究再生混凝主土砌塊配合比中水灰比、再生粗骨料取代率、再生細骨料取代率三個主要因素對其抗壓強度的影響規律。試驗結果表明,對于多排孔小型空心砌塊,選取合適的配合比,強度等級可以達到MU10.0,可作為非承重砌塊使用。

第3章 促進廢舊材料再利用健康發展的對策探索

3.1 廢舊材料再利用的基本方法

3.1.1 回填掩埋法

回填掩埋法是廢舊材料處理的主要方法之一，首先回填掩埋應該在進行充分分類的基礎上進行，對于一些有回收利用價值的木材、構配件等應該首先回收再利用，對一些回收價值較低的諸如一些磚石材料、混凝土材料在道路鋪設地基或者是基坑回填時可以充分的加一利用。

廢舊的建筑材料在進行在運輸過程中，會產生大量的煙塵，會對空氣質量和環境造成不良的影響，同時在堆放過程中，又會占用土地，污染土地和水源，在運輸和對方過程中，不僅造成了大量的人力物力的浪費、損害環境，也對人民的生產生活具有不良的影響。

3.1.2 加工骨料法

在建筑物拆解過程中，會產生大量的建筑廢料，特別是現代建筑物建造過程中，對混凝土的應用。不過如果我們能夠將這些建筑廢料進行科學的分類處理，然后將其中具有回收再利用價值的建筑廢棄材料加一回收，就可以在很大程度上減少建筑廢料的廢棄，不僅可以節約能源和資源，更是減少了從礦產資源的開發，對環境保護具有重要的意義。對一些廢舊的磚石材料和混凝土材料，雖然直接回收粉碎再利用與混凝土承重構件中不能滿足強度要求，但制作成一些用于裝飾的構筑物、或者一些道路鋪設的鋪路面磚、透水磚等，將會極大的減少材料成本，減少了資源的浪費、保護了環境。

3.1.3 還原再利用

還原再利用，是最大限度上利用廢舊建筑材料的一種方式，在對建筑廢料進行充分的分類和整理后，對混凝土材料進行一定的處理，將其應用于較低標號的水泥，用于地面墊層等，可以極大地提高建筑廢料的在利用率和還原率。

生態水泥，是建筑廢舊材料還原再利用的主要方法之一，這種生態水泥在生產過程中，完全使用廢舊材料加工，這樣不僅極大的提高了建筑廢料的利用率，更是能夠有效地增加資源的使用周期，我國是資源大國，但人均資源卻極少。利用微波技術還原瀝青材料，重要的方式之一，而且利用微波技術還原的瀝青，在使用過程中，與新的瀝青完全相同，處理也相對廉價，可以有效地減少成本，這樣可以有效地減少瀝青對空氣和土地的污染。

粉碎竹木材料可制作人造木材，還可以制成各種不同規格的密度板，這種人造木材和密度板可用于制造家具、室內裝修材料、隔音板等，從而減少森林樹木的砍伐，從某種程度上保護植被。

還原再利用方法中，最好的方法便是將從舊建筑拆除下來的木材、磚石、金屬等材料，經過簡單的整理便直接再次用到新的建筑中去。這樣處理的好處不言而喻，不但能夠更容易的被當地的人們所接受，還更加的節能環保，同時能夠從廢舊的建筑材料中找到情感的歸屬。

3.1.4 堆山造景的處理方式

由于建筑廢料通過回填掩埋的方式，會對生態環境造成一定的污染，將廢舊 10 建筑材料充分的應用于園林建設中，能夠取得極好的應用效果。其中堆山造景的方式就是其中一種極為常見并且建筑廢料處理方式。在資源與能源都成為我國發展的瓶頸的時期，任何資源都不應該被隨意的棄置與浪費。園林建設，是保護城市生態的重要手段。同時，將廢舊的建筑材料充分的應用與園林建設，不僅有效的避免的廢舊材料堆放占地的問題，還會因為園林建設過程中堆山造景的園林藝術表現形式，對廢舊的固體建筑材料做到的充分的利用，節約了資源，同時大幅減少了園林建設過程中經濟成本。

3.2 廢舊材料再利用在舊城改造中存在的問題

1、上游區域法律體系不完備。

當前階段，在國家層面尚無一部關于廢舊材料資源化利用管理的法律法規，武漢市也尚未出臺任何有關廢舊材料再利用方面的法律條文。雖然出臺了一些關于城市廢舊材料的管理條例，但是僅規定了個人或單位需要對其產生的廢舊材料負責，不得隨意傾倒及相關處罰的準則。

2、廢舊材料回收處理費用過高，建設單位及施工（裝修）單位消極應對 目前武漢市在廢舊材料再利用收費，相比較廢舊材料消納收費用而言費用過高。對于注重利益的建設單位和施工單位而言，會直接選擇運輸到垃圾消納場。

3、政府監管缺位，廢舊材料傾倒隨意，導致資源化利用企業原材料匱乏 由于政府監管不到位，處罰力度不夠。部分廢舊材料產生單位會將廢舊材料運輸到非指定地點堆放或非法傾倒，如北京一建材科技公司雖已建成年消納廢舊材料 100~150t的廢舊材料生產線，但是在實際運營過程中每年僅消納幾萬 t 的廢舊材料。

西安藍綠清科技發展有限公司是一家為位于西安北郊的利用廢舊材料制造制造免燒制磚的企業。該企業在國家知識產權局申請了三項廢舊材料處理的技術。公司經過多方資金籌集，在 2004 年進行了產品的生產試驗，并建成了小規模的生產線。到2006 年初又籌建了一條半自動化的生產線。該生產線理論產量每天可達 2000 立方米，但在實際運營當中，由于各種原因的困擾，實際產量只有一半。因此，公司不得不自己去尋找購買廢舊材料原材料，這無形中加大了公司的成本支出，削弱了廢舊材料再利用企業的積極性。

3.3 廢舊材料再利用建議

3.3.1 創新廢舊材料再利用管理模式

廢舊材料的再利用率離不開健全的管理機制。構建廢舊材料處理大數據平臺和互聯網管理模式。成立廢舊材料資源化處置管理機構，學習日本“廢舊材料處理臺帳制度”，各地區建立詳細的垃圾產生和處理上報制度，構建廢舊材料大數據平臺，形成互聯網管理模式。對于建筑拆遷、廢舊材料產生、運輸、堆放、消納等各個環節，由專門的公司或單位負責，形成規范的鏈條式循環過程控制和管理體系。創新廢舊材料資源化管理模式是垃圾減量化、實現產業化發展的保障。

3.3.2 產學研政聯動、提升廢舊材料再利用技術水平

廢舊材料處理技術的創新是廢舊材料再利用水平提升的技術保障。首先，要完善廢舊材料再生技術、產品認證。其次，加強科研機構與企業的合作，提高廢舊材料資源化技術研究創新水平，如生產再生骨料的技術開發和應用研究等。第三，提倡重點研究源頭“減量化”技術，注重各類建筑物規劃設計時的再資源化思考。最后，建議進行各地區廢舊材料處理規劃研究，根據各地區間的經濟發展狀況、建筑建設狀況、資源賦存條件差異進行廢舊材料資源化規劃，科學的、有效的進行廢舊材料資源化處置。

3.3.3、增強宣傳教育、提高廢舊材料再利用產品的社會認可度

政府要增加對廢舊材料再生產品采購，并加大對節約資源、循環利用、綠色發展的宣傳教育，提高社會和建筑企業等對廢舊材料再利用產品的認可，推進廢舊材料再利用產品應用，為廢舊材料再利用產品提供市場保障。

3.3.4 推進廢舊材料再利用產業化

實現廢舊材料再利用產業化發展是垃圾處置體系化、高水平化的體現，是廢舊材料再利用發展的必然趨勢。廢舊材料產業化發展要實行“政府引導、社會參與、市場運作”的多方合作。要加強廢舊材料再利用產品及應用的先進企業和標志性項目宣傳，發揮品牌效應，擴大社會影響，帶動大眾參與積極性，逐步實現廢舊材料再利用企業的私有化。

第4章 結論及展望

4.1 結論

現在我國對建筑廢料的回收利用，一般情況下都是簡單的加工回收，并且回收效率以及回收利用率普遍較低。由于回收處理僅僅是簡單的加工回收，所以導致大部分不易回收的再生資源大量的丟棄。在大量的建筑廢料中，廢棄的磚塊、混凝土塊，是構成建筑廢料的主要部分，但由于廢舊磚塊以及混凝土塊在回收利用是，需要的工藝較為復雜，并且成本較高，從而再回收再利用的效率極低，隨意的堆放和遺棄，不僅造成了大量的資源浪費，更是污染了周邊的自然環境，對于周圍的人們的健康，也會帶來不良的影響。

國內對于建筑廢料的應用，不僅利用的效率極低、技術水平低下，開發利用過程中，更是只停留在了物質的基礎上，對舊有建筑材料的歷史文化的發掘，遠遠不足，這也更加重了普遍上對廢舊建筑材料回收利用思想的不重視。在國外，對舊有建筑的改造、以及對廢舊建筑資源的回收，更多的是在文化、美學等方面的發掘，但這樣的話，往往成本較高，所以這更需要政府的引導，通過政府的引導，促進人們對廢舊材料再利用方面的思想轉變。

基于以上分析，如果要改變國內現狀，就必須更多的對舊有建筑、建筑廢料的價值進行充分的挖掘，改變人們對廢舊材料再利用方面現有的思想，這樣不僅能夠更好、更充分的發現舊有建筑材料的價值。

4.2 展望

目前再生細骨料混凝土在實際工程中的應用少之又少，已有的研究成果無法形成成熟的理論體系，結合本文研究內容，在此提出以下幾點展望：

（1）再生混凝土的生產加工工藝有待于進一步的提高，以保證再生細骨料的基本性能符合要求，同時又能經濟適用于實際工程中。

（2）再生混凝土對于我國綠色新型城鎮化建設有著巨大的作用，有著廣闊的發展前景。

（3）再生混凝土的力學性能相關研究相對落后，暫時還沒有形成一個完整的再生混凝土力學性能體系，希望能在日后的學習和工作中為我國的再生混凝土的發展落盡綿力。

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附錄A

淺談BFRP 筋與玄武巖纖維再生混凝土

近年，隨著我國經濟不斷增長，作為我國國民經濟支柱產業之一的建筑業也得到了長足發展。據統計，我國每年鋼筋用量約 2500 萬 t、混凝土用量約 10 億 m3，總耗量居世界前列。在提倡可持續發展的經濟狀況下，針對建筑業這種情況，務必調整建筑材料消耗結構，大力推廣應用新型材料來替代現有建筑材料，走節約可持續型發展道路。當鋼筋混凝土結構達到使用年限、城鄉規劃改造等原因大量舊建筑物需要被拆遷，以及地震等自然災害的破壞作用，會產生大量的建筑垃圾。而如今在資源匱乏的時代，對建筑垃圾的回收再利用成為了大家關注的問題，將建筑垃圾進行分類、回收、破碎、篩選等一系列程序后，可將最后的產物再進行級配混合利用，會大大地降低環境的污染以及資源的浪費。再生混凝土就是在此技術下產生的可重復利用的建筑材料，此建筑材料會給社會、經濟以及環保帶來巨大的收益。國內外學者對此進行了大量研究，也取得了一定成果，但是再生混凝土由于再生骨料自身的缺陷，使其力學性能低于普通混凝土。

新型材料即連續玄武巖纖維（Continous Basalt Fiber，簡稱 CBF），是由玄武巖礦石在經 1450~1500℃高溫熔融后，通過拉絲漏板高速拉制而成的連續纖維，具有良好的化學穩定性、熱穩定性和耐酸堿性能、電絕緣性、抗腐蝕、耐高溫等多種優異性能。早在 1840 年英國威爾斯實驗室成功試制出以玄武巖為主要材料的巖棉。1972 年聯合體的科研實驗室開始研制制備 CBF，已成功研制出 20 多種以 CBF 為原料制品的生產工藝。繼前蘇聯之后，近年來，例如美國、日本、德國等一些科技發達國家都加強了對這一新型非金屬無機纖維的開發研究，并取得了新的應用研究成果。直到 20 世紀 90 年代中期，我國才開始展開對 CBF 的研究，在中國，最早是在南京研究設計院開始了對 CBF 的研究。目前，國內許多 CBF 生產廠家相繼立項生產，主要生產產品類型為以 CBF 為原材料的絲、短切紗、薄氈、網布、筋材等。

再生骨料的使用可以有效地解決環境污染以及建筑材料的短缺等問題，但是由再生骨料所混合成的基體混凝土強度較低，不能滿足建筑設計所需的強度值，所以需要一種新型材料提高再生混凝土強度。經研究人員大量的試驗可知，纖維短切紗添加到再生混凝土中，可以增強混凝土的抗拉、抗彎強度，短切紗纖維又有增強阻裂的作用，可以有效地滿足建筑設計材料的要求，此材料已成功廣泛應用于橋梁、隧道、地下工程等一些建筑行業中。

纖維增強復合材料（Fiber Reinforced Polymer/Plastic，簡稱 FRP）筋是近年在土木工程中發展起來的一類新型結構補強、加固材料。按照原料不同主要分為碳纖維（CFRP）筋、玄武巖纖維（BFRP）筋、芳綸纖維（AFRP）筋、玻璃纖維（GFRP）筋，具有抗腐蝕、抗疲勞、重量輕、強度高、非電磁性等優點。同時也存在彈模低、極限延伸率低、溫度膨脹系數與混凝土之間存在差異、熱穩定性差等缺點。自 80 年代以來，各國學者針對 FRP 筋材料的力學特性和加工工藝等方面開展了一系列地試驗研究，并取得了一定的成果。總的來說，用 FRP 筋替代普通鋼筋，其優點大于缺點。近年來，FRP 筋廣泛應用于道路橋梁以及沿海地區的結構加固等方面，能夠有效減緩因環境對鋼筋的銹蝕，提高構件和結構的耐久性。

市場上隨著的纖維筋使用的逐漸普遍，各類型的 FRP 筋的缺點也隨之暴露出來。

（1）AFRP 和 GFRP 表現出較差地熱穩定性、耐高溫以及抗堿性。

（2）CFRP 為原料的制品雖然物理、力學性能較好但價格昂貴，依賴進口。

（3）CFRP 加固的構件在高溫下易發生脆性破壞，抗拉強度下降明顯，而且 CFRP有導電性。故不能應用于特殊要求的工程，如要求絕緣的一系列材料。鑒于 AFRP、GFRP、CFRP 所存在的缺陷，亟需一種具獨特力學性能且價格低廉的工程替代材料。因此，在試驗 研究中，玄武巖纖維增強復合材料（BFRP）脫穎而出，用 BFRP 筋材代替普通鋼筋，表現出較好的經濟效益和社會效益，故進一步研究這種性價比較高、適合我國國情的結構增強復合材料是十分必要的。

兩者之間的粘結問題是研究 BFRP 筋纖維再生混凝土構件力學性能的關鍵問題，其結果直接決定著這種材料能否被大規模使用。尤其是在使用階段，纖維再生混凝土和BFRP 筋材之間的粘結強度的大小對能否充分發揮 BFRP 筋的優越性能有著至關重要的作用。與普通鋼筋相比，BFRP 筋不論在材料性能本身，還是筋材各自的外觀表面形式上，都存在著很大的差異，因此，BFRP 筋與纖維再生混凝土和鋼筋與再生混凝土的粘結特性有非常大的差異。所以，BFRP 筋與纖維再生混凝土之間的粘結性能是一個非常值得深入研究的課題。

致 謝

第二篇：再生混凝土性能研究與評述論文

摘 要：為了有效減輕不斷增加的廢棄混凝土帶來的環保壓力，減少資源浪費，建議對廢棄混凝土回收處理成再生骨料，部分或全部代替天然骨料來配置再生混凝土，使廢棄混凝土變成土木工程領域的綠色資源。文章從再生骨料生產工藝、性能，再生混凝土物理性能、力學性能及其耐久性等方面介紹了再生混凝土技術在國內外的研究進展，主要從材料、結構、力學性能，耐久性方面分析了再生混凝土的基本特性及其研究存在的問題，指出了需進一步深入研究的方向，為再生混凝土技術在科研與工程應用中提供參考意見。

關鍵詞：再生混凝土；再生骨料；力學性能；耐久性再生混凝土簡介及其研究的必要性

再生混凝土（Recycled Concrete），是指將廢棄混凝土塊經裂解、破碎、清洗與篩分后，制成混凝土骨料，部分或全部代替天然骨料配制而成新混凝土。它是再生骨料混凝土（Recycled Aggregate Concrete，RAC）的簡稱。

近年來，我國建筑垃圾逐年上升，建筑垃圾數量已占到城市垃圾總量的30%～40%，其中主要是廢棄混凝土，這些垃圾嚴重影響了城市生活環境，造成了很大的環境污染。目前國內處理這些廢棄混凝土的方法有兩種：一、運往郊外堆存。這會成為新的垃圾源，顯然不可取；二、作為回填材料簡單地使用。這會浪費資源，不符合我國建設資源節約型社會要求。據估計，2008年發生的汶川特大地震，產生的建筑垃圾約3億噸，地震所造成的建筑垃圾量遠遠超過中國每年建筑施工所產生的建筑垃圾的總和，地震所造成的建筑垃圾量十分龐大，如何對其進行資源化利用，是擺在我們面前的一個新的課題，也是一個挑戰。再生混凝土技術是一個很好的解決方法，通過對廢棄混凝土的再加工來恢復其原有性能，形成新的建材產品，從而既能對有限的資源進行再利用，又解決了部分環保問題。這既是發展綠色混凝土，實現建筑資源環境可持續發展的重要途徑，也是建設資源節約型、環境友好型社會的具體體現。再生骨料的生產工藝及性能

2.1 再生骨料的生產工藝

對廢棄混凝土進行充分再利用的前提是要保證再生骨料生產工藝是經濟可行的。再生骨料的生產需要解決一系列問題，包括對廢棄混凝土塊或鋼筋混凝土塊的回收、破碎與篩分等。簡單的混凝土破碎及篩分工藝如圖1所示。

2.2 再生骨料的性能

經過破碎處理的廢棄混凝土，生產出的再生骨料含有30%左右的硬化水泥砂漿，這些水泥砂漿大多獨立成塊，只有少量附著在天然骨料的表面，導致了再生骨料密度小，吸水率高，粘結能力弱的特點。一般地，再生骨料棱角較多，表面比較粗糙。對廢棄混凝土塊進行再生破壞過程中，由于積累了損傷，會使再生骨料內部產生大量的微裂紋。研究表明，同天然骨料相比，再生骨料孔隙率較高，密度較小，吸水性增強和骨料強度較低。再生混凝土物理性能及力學性能

3.1 再生混凝土物理性能

由于再生骨料的表觀密度比天然骨料小，因此再生混凝土的密度比普通混凝土低。隨著再生骨料摻量的增加，再生混凝土的密度有規律地減小，如果再生混凝土全部采用再生骨料，則其密度比普通混凝土相比，降低了7.5%。再生混凝土有自重低的特點，這能降低結構自重，提高構件的抗震性能。同時，由于再生骨料孔隙較高，使得再生混凝土具有良好的保溫性能。

3.2 再生混凝土的強度

再生混凝土的強度與基體混凝土（相對于再生混凝土而言，用來生產再生骨料的原始混凝土稱為基體混凝土）的強度、再生骨料破碎工藝、再生骨料的替代率以及再生混凝土的配合比等密切相關。由于基體混凝土的強度等級、使用環境各不相同，裂解、破碎的工藝及質量控制措施的差異，導致再生混凝土強度變化的規律性不明顯，不同的研究者所得的結論也有所差異。Hansen的試驗結果表明，隨著基體混凝土強度的降低，再生混凝土的強度也下降。一般情況下，再生骨料混凝土的抗壓強度基體混凝土或相同配比的普通混凝土的抗壓強度更低，降低范圍為0%-30%，平均降低15%。邢振賢等全部采用廢棄混凝土再生骨料制作出再生混凝土，指出再生混凝土的抗彎強度約為基準混凝土強度的75%-90%。和配合比相同的基準混凝土相比，抗壓強度降低了9%，抗拉強度降低了7%。

應該注意的是，再生骨料表面包裹著水泥砂漿，使再生骨料與新的水泥砂漿之間彈性模量基本一樣，界面結合可能得到一定的加強。以此同時，再生骨料表面的大量微裂縫會吸入新的水泥顆粒，使得接觸區的水化更加完全，最終形成致密的界面結構。由于界面結合得到加強，一定程度的補償了因再生骨料強度較低而導致的再生混凝土性能的劣化。

3.3 再生混凝土的彈性模量

由于再生骨料中有大量的老舊砂漿附著于原骨料顆粒上，導致再生混凝土的彈性模量通常較低，一般約為基體混凝土的70%-80%。再生混凝土彈性模量低，變形大，因此它的抗震性能和抵抗動荷載的能力較強。水灰比對再生混凝土的彈性模量影響較大，當水灰比由0.8降低到0.4時，再生混凝土的抗壓彈性模量增加33.7%。

3.4 再生混凝土的干縮與徐變

再生混凝土的干縮量和徐變量比普通的混凝土增加了40%-80%。再生骨料的品質、基體混凝土的性能以及再生混凝土的配合比決定了干縮率的增大數值。Yamato等人研究表明，當天然骨料與再生骨料共同使用時，再生混凝土的干縮率會增加；水灰比增加時，再生混凝土的干縮率也會增加。再生混凝土的耐久性

4.1 再生混凝土的抗滲性

與混凝土滲透性有關因素主要分為兩類。

（1）混凝土拌和料的組分、拌和物配合比以及工藝參數，即拌和料的制備、成型和養護等；

（2）混凝土隨時間而發生的變化，即在外部環境、結構應力、流體性能和滲透條件等因素作用下，混凝土內部發生的物理和化學變化。

由于再生骨料的孔隙率較大，因此再生混凝土的抗滲性比普通混凝土低。但是往再生混凝土里摻加粉煤灰之后，由于粉煤灰能使再生骨料的毛細孔道細化，因而很大地改善了再生混凝土的抗滲性。

4.2 再生混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性

再生混凝土的孔隙率及滲透性較高，它的抗硫酸鹽侵蝕性比普通的混凝土差。同樣的，往里面摻加粉煤灰，能夠減少硫酸鹽的滲透，使其抗硫酸鹽侵蝕性有較大改善。

4.3 再生混凝土的抗裂性

與普通混凝土相比，再生混凝土極限伸長率增加了27.7%。再生混凝土彈性模量較低，拉壓比較高，因此再生混凝土抗裂性比基體混凝土更好。

4.4 再生混凝土的抗凍融性

再生混凝土的抗凍融性比普通混凝土差。Yamato等人研究表明，再生骨料與天然骨料共同使用時或者減小水灰比可提高再生混凝土的抗凍融性。結語

通過對再生混凝土的研究，我們得出以下結論與建議，希望能夠引起行業或者有關部門的重視。

第一，再生混凝土技術可以從根本上解決廢棄混凝土的出路問題，既能減輕廢棄混凝土對環境的污染，又能節省天然骨料資源，具有顯著的社會、經濟和環境效益，是發展綠色混凝土的主要途徑之一，符合我國可持續發展戰略的要求。

第二，在工程應用研究中，不單要對如何提高再生混凝土的強度進行研究，而且還要對其耐久性如抗滲性、抗裂性等加強研究，來逐步提高再生混凝土的性能。

第三，同普通混凝土相比，再生混凝土的配合比設計和施工工藝均有許多不同之處，應區別對待。

第四，對再生混凝土進行合理設計，基本上能夠達到普通混凝土的性能要求。為了更好地推廣應用再生混凝土技術，我們還需要對其結構性能（抗彎，抗剪，抗沖切及抗震等）和設計方法多加強研究。

第五，再生混凝土與普通混凝土在原材料、配合比以及施工工藝等方面有重大差異，按照現行普通混凝土的標準、規程等顯然是有許多不足之處的；另一方面，國內的水泥、骨料與國外使用的水泥、骨料在成分和性能上差別也較大，因而更不能直接使用國外的相關標準。因此，建議結合再生骨料分級情況，盡早制定出適合國內情祝的再生混凝土的有關標準和規程。

第六，通過對再生混凝土的經濟性進行綜合研究，在我國廣泛推廣應用再生混凝土，同樣需要xx積極的產業政策扶持和國家的法律法規保障。

參考文獻

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第三篇：再生混凝土利用現狀研究論文

摘要：隨著城市化進程的加快，社會對混凝土的需求量迅速增加。作為混凝土重要原材料的粗細骨料出現了明顯不足，因此將數量龐大的廢舊混凝土進行合理的回收利用，這樣既解決了天然原生粗細骨料缺少的問題，又節省了廢舊混凝土處理費用，并有利于環境保護，對獲得良好的社會經濟效益起到了不可低估的作用。

關鍵詞：再生混凝土 粗細骨料 經濟效益

進入21世紀以來，隨著城市化進程的不斷加快，作為城市化最主要的物質基礎——混凝土的需求量也在迅速增加。目前，全世界混凝土的年生產量約28×108m3，中國混凝土的年產量占世界總量的45%，已達13×108～14×108m3。在這些混凝土原材料中，粗細骨料約占混凝土總量的四分之三。據此推算：全世界每年需要粗細骨料約21×108m3，而我國建筑行業正在蓬勃地發展，對于粗細骨料的需求量很大，我國對粗細骨料的需求約占全世界需求量的一半，而且隨著發展，將來還將越來越多。對于這么大的消耗量，這個地球的天然原生粗細骨料將殆盡，因此從資源合理開發使用及可持續發展的角度，尋求原生集料的替代品非常重要。

與混凝土粗細骨料的巨大需求量相對應是數量龐大的廢舊混凝土。世界上每年拆除的廢舊混凝土、新建建筑產生的廢棄混凝土以及混凝土工廠、預制構件廠的廢舊混凝土的數量是驚人的。2006年年4月在廈門召開的“建筑垃圾綜合利用與新技術推廣研討交流會”上有最新資料顯示我國每年因拆出建筑產生的固體廢棄物2億噸以上，新建建筑產生的固體廢棄物大約1億噸，兩項合計約3億噸。然而，對于這些廢舊混凝土的處理方法目前顯然不多，傳統的處理方法主要是運往郊外露天堆放或填埋。這種方法產生的巨大處理費用和由此引發的環境問題十分突出。廢棄混凝土中含有大量的砂石骨料，如果能將它們合理地回收利用，生產再生混凝土用到新的建筑物上，不僅能降低成本，節省天然資源，緩解骨料供求矛盾，還能減輕廢棄混凝土對環境的污染，是可持續發展戰略的一個重要組成部分。因此，如何充分、高效、經濟的利用建筑垃圾，特別是廢棄混凝土已經成為許多國家共同研究的一個課題。

再生骨料是將廢棄混凝土經過破碎、清洗、分級和按一定比例相互配合后得到的骨料。而利用再生骨料作為部分或全部骨料配制的混凝土，稱為再生骨料混凝土，簡稱再生混凝土。再生骨料按尺寸大小可分為再生粗骨料、再生細骨料；按來源可分為道路再生骨料、建筑再生骨料；按用途可分為混凝土再生骨料、砂漿再生骨料、砌塊再生骨料。通過再生骨料混凝土技術可實現對廢棄混凝土的再加工，使其恢復原有的性能，形成新的建材產品，從而既能使有限的資源得以再利用，又解決了部分環保問題。這是發展綠色混凝土，實現建筑資源環境可持續發展的主要措施之一，為將來子孫后代留下寶貴的財富。

一、發達資本主義國家對再生混凝土的利用現狀

美國、日本和歐洲等發達國家對廢棄混凝土的再利用研究得較早，第二次世界大戰后，德國、日本等國對廢棄混凝土進行了開發研究和再生利用，已經召開過三次有關廢混凝土再利用的專題國際會議，提出混凝土必須綠色化。混凝土的利用已成為發達國家所共同研究的課題，有些國家還采用立法形式來保證專項研究和應用的發展。一些發達國家已經大量運用到實際工程中。

（一）日本

日本由于國土面積小，資源相對匱乏，因此將建筑垃圾視為建筑副產品，日本非常重視將廢棄混凝土作為可再生資源而重新開發利用。早在1977年日本政府就制定了《再生骨料和再生混凝土使用規范》，并相繼在各地建立了以處理混凝土廢棄物為主的再生加工廠，并制定了多項法規來保證再生混凝土的發展。此外，日本還對再生混凝土的吸水性、強度、配合比、收縮、耐凍性等進行了系統的研究。

（二）美國

美國政府制定的《超基金法》給再生混凝土的發展提供了法律保障。美國除鼓勵應用再生混凝土外，還對其性能進行了研究。如根據密歇根州的兩條用再生混凝土鋪筑的公路進行了再生骨料混凝土干縮性能的試驗研究，試驗表明再生骨料混凝土的收縮率大于天然骨料混凝土。美國的公司采用微波技術，做出回收的再生瀝青混凝土路面，其質量與新拌瀝青混凝土路面料相同，而成本降低了1/3，同時節約了垃圾清運和處理等費用，大大減輕了城市的環境污染。

（三）歐洲各國

歐洲國家如德國目前將再生混凝土主要用于公路路面。德國鋼筋委員會1998年8月提出“在混凝土中采用再生骨料的應用指南”，要求采用再生骨料配制的混凝土必須完全符合天然骨料混凝土的國家標準；奧地利的有關試驗表明，采用50%的再生骨料配制的混凝土，其強度值可達到奧地利標準，而且發現再生骨料混凝土的彈性模量降低；法國還利用碎混凝土和碎磚塊生產了磚石混凝土砌塊，所獲得的混凝土砌塊已被測定，符合與磚石混凝土材料有關的標準。

二、我國對再生混凝土的利用現狀

中國雖然在短期內混凝土的原材料危機不會突現，但是將來我國肯定也會面對原材料短缺的問題，而且我國建筑業的發展遠遠超過一些發達國家，同時對再生混凝土的開（轉上頁）（接下頁）發研究晚于工業發達國家，因此我國政府也鼓勵廢棄物的研究和應用，同時國內的一些專家學者在這方面進行已加緊對再生混凝土的研究利用進行立項研究。像上海市建筑構件制品公司利用建筑工地爆破拆除的基坑支護等廢棄混凝土制作混凝土空心砌塊，其產品各項技術指標完全符合上海的混凝土小型空心砌塊工程規范。將廢棄混凝土破碎或粉碎后的碎塊用作新拌混凝土的骨料，在一些改建或重建工程項目中也有所應用。

我國再生混凝土不僅運用到建筑業，而且很多再生混凝土運用在在交通行業中，當混凝土道路的混凝土路面到達其使用年限，或者重物碾壓等原因破損，則需要修補或者重建時，現在的一般做法是破除并廢棄舊的水泥混凝土面層，修補基層后，重新進行鋪筑。目前，在我國水泥混凝土路面再生技術中主要應用的是現場再生技術，即破碎或粉碎現有路面，然后將破碎或粉碎后的路面用作新路面結構中的基層或底基層，這一種做法在我國公路養護維修中普遍采用。例如，合肥至南京的高速公路采用再生混凝土骨料作為新拌混凝土的集料來澆注混凝土路面。合肥至南京的高速公路，路面為水泥混凝土，于1991年建成通車，隨著交通量的增長、使用年限的增加，路面出現了不同類型的病害，每年路面維修工程量很大，每年維修產生大量的舊混凝土。為此，在養護維修過程中，根據高速公路快速通行的特點，采用再生混凝土骨料，并加入早強劑，達到快速通行的目的。施工前測試了再生混凝土骨料的表觀密度、吸水率、壓碎值、堅固性和沖擊值，并且充分注意了集料的最大粒徑和級配。用再生混凝土骨料代替天然集料，再生混凝土骨料的利用率可以達到80%，每年還可以節約大量骨料的運輸費用。同時，節省了廢棄的混凝土占用的土地費用。這樣既節省了大量的養護資金，又有利于環境保護，獲得了良好的社會經濟效益。

總體而言，雖然再生集料的部分性能不如天然集料，利用再生集料研制和生產的混凝土構件性能也比天然集料的差。但若通過摻加外加劑，則可以大大改善再生混凝土的性能，只要選擇合適的外加劑，再生混凝土的利用就可以十分廣泛，而且利用廢棄混凝土做集料來生產再生混凝土，對資源循環利用、凈化環境、造福子孫后代具有重要意義。因此，這就需要政府加強宣傳力度，出臺一些強制措施限制廢棄混凝土的排放，建立相應的廢棄物加工廠。同時，政府應當在財力和政策上予以支持，并制定有關再生混凝土的行業標準，推動再生混凝土這一新型建筑材料的發展，促進中國經濟的發展。

參考文獻

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第四篇：關于聚合物透水混凝土抗壓強度和透水性能的研究論文

摘要：近些年隨著經濟的不斷發展，我國各項發展項目正在進行積極的開展，這對國家現代化建設具有重要的影響意義。國家發展過程中不僅對各項工程的技術完善加以重視，對各種新型材料也進行積極的研究，聚合物透水混凝土就是現階段我國建筑工程中所常用的材料，所以對其抗壓強度和透水性能的分析十分廣泛。提高聚合物透水混凝土抗壓強度和透水性能對于我國建筑穩定性的加強具有直接的影響意義，是我國未來發展的重要基礎。

關鍵詞：聚合物;透水混凝土;抗壓強度;透水性能

聚合物透水混凝土是一種新型的建筑材料，這種材料是在混凝土的基礎上加以完善與改進，利用聚合物的相關性質來使混凝土的抗壓強度及透水性能得到顯著的加強。在對聚合物透水混凝土相關性能的研究過程中要不僅要對材料進行合理的選擇，還要對研究方法加以完善，使其能夠更簡便更有效的體現出所研究的相關性能。聚合物透水混凝土的應用較為廣泛，其中最為主要的就是應用于建筑施工中，對其進行優化有利于提高我國未來建筑的質量及穩定性。原材料及試驗方法

1.1原材料

聚合透水混凝土所需要的原材料有兩種，骨料以及高分子樹脂膠黏劑。本研究中所選用的骨料為級配不同的卵石，分別為.2.54~4.32mm.4.32~9.45mm，9.45~13.65mm三種卵石。所有使用的卵石均符合建筑質量管理規定的相關要求，其壓碎值數、泥沙含有量等指標也符合相關標準，適用于建筑混施工中凝土的原材料。高分子樹脂粘合劑是近些年被研究出并逐漸廣泛應用于建筑材料中的一種新型材料，其種類較多，與其他膠黏劑相比高分子樹脂粘合劑具有較多的優點，其能夠在建筑中提高結構的穩定性，同時使得建筑的使用壽命在原有的基礎上進行增加，最為重要的是一些高分子樹脂膠黏劑還有具有環保的特性，為國家生態環境的平衡發展起到積極的影響意義。目前普遍得到使用的包括聚氨酯、環氧樹脂等。不同種類的樹脂在性能上具有較大差別，其中環氧樹脂在粘合效果以及穩定性與安全性上具有較顯著的優勢，所以現階段對其具有較多的研究。環氧樹脂包括水性環氧樹脂、無溶劑型環氧樹脂兩大類。

在本研究中將對無溶劑型聚氨酯膠黏劑、無溶劑型環氧樹脂膠黏劑以及水性環氧樹脂膠黏劑進行功能穩定性分析。所有高分子樹脂膠黏劑的配比以及制作方法具有統一明確的規定與流程，所以其質量均達到研究所需標準。

1.2試驗方法

在對聚合物透水混凝土進行抗壓強度和透水性能分析時，所采用的試驗方法大致分為兩步，首先為試樣的制備，然后進行相關性能的測試。在對試樣的制備過程中，以廠家所提供的配比比例進行膠黏劑的制備，同時將所選擇的骨料卵石放入攪拌鍋中進行攪拌，達到一定程度后向鍋中加入配置好的膠黏劑，并進行均勻的攪拌。將攪拌好的材料取出進行進一步的成型測試，能夠成型的材料可以進行后續的自然養護，一般情況下7天以后就可以進行各項性能的測試工作。聚合物透水混凝土具有多種性能，本研究將對其抗壓強度以及透水性能進行分析。在抗壓強度性能測試中要注意聚合物透水混凝土在完全固化以后其抗壓強度就不會發生變化，所以本研究中的抗壓強度即為聚合物透水混凝土完全固化時的抗壓強度。根據抗壓強度的相關試驗方法，同時按照參考標準進行抗壓強度的對比，得到抗壓強度結果。透水性能測試也要按照相關的測試流程以及專業的設備進行，測試試件要進行提前采用一定的模型制備，這樣才能較好的保證測試結果的相關性與準確度。將測試后得到的透水性能結果與參考標準進行對照，來確定高分子聚合物透水混凝土的透水參數。

2試驗結果與討論

2.1 膠黏劑類型對聚合物透水混凝土強度及性能的影響

選擇不同種類的膠黏劑對于聚合物透水混凝土的抗壓強度具有較大的影響，這是由于不同膠黏劑的膠黏能力與穩定性存在較大差異。本研究中所選取的三種膠黏劑分別為無溶劑型聚氨酯膠黏劑、無溶劑型環氧樹脂膠黏劑以及水性環氧樹脂膠黏劑，從所得到的結果中可以發現在抗壓強度性能上，這說明環氧樹脂膠黏劑能夠較好的加強聚合物透水混凝土的抗壓強度。進一步分析可以的得到在環氧樹脂膠黏劑中，環氧樹脂具有高活性的環氧基、羥基以及酯鍵等重要的化學鍵。使用水性環氧樹脂膠黏劑中水為環氧樹脂提供了豐富的極性溶劑，這使得環氧樹脂能夠發揮出更好的流動性，進而其在對骨料的粘合中發揮出更為靈活的作用，同保證了聚合物透水性混凝土的抗壓強度。無溶劑型環氧樹脂膠黏劑缺少水溶劑，所以環氧樹脂能夠更好地發揮粘合的穩定性，進而使高聚物透水混凝土的抗壓強度有所降提高。但是環氧樹脂粘合劑還有一些缺點，由于其所含有的大多數化學鍵都為不可逆性，所以造成環氧樹脂粘合劑的脆性較大，韌性有待進一步的加強。而在無溶劑聚氨酯膠黏劑中，其所含有的化學鍵為氨酯鍵，使高分子聚合之間能夠形成可逆性強的氫鍵，這一作用使其韌性與耐候性顯著增強，但是同時由于氫鍵的可逆性造成多聚物透水混凝土的抗壓強度較小。在透水性能中可以得到水性環氧樹脂膠黏劑>無溶劑型聚氨酯膠黏劑>無溶劑型環氧樹脂膠黏劑，水性環氧樹脂膠黏劑的溶劑水使其加大程度上加強的透水性能，所以使得聚合透水混凝土的透水效果最好。在無溶劑型聚氨酯膠黏劑中含有豐富的氫鍵，也使其透水性達到較高的水平。無溶劑型環氧樹脂膠黏劑的透水性最差，所以導致聚合物透水混凝土的透水效果較差。

2.2膠骨比對聚合物透水混凝土強度及性能的影響

在聚合物透水混凝土中的膠骨比是一項十分重要的內容，對于聚合物土水混凝土的抗壓強度產生直接的影響作用。所謂的膠骨比就是膠黏劑與骨料的比例，所以本研究中就是指所選取的三種膠黏劑與卵石的比例j從結果中可以得到，隨著膠骨比數值的減小，聚合物透水混凝土的抗壓強度所呈現的趨勢為先快速后緩慢的下降。三種樹脂膠黏劑在聚合物透水混凝土中發揮著重要的粘連作用，其含量的降低勢必造成骨料卵石粘連效果的降低，從而使得高聚物透水混凝土的抗壓強度逐漸降低。先快速后緩慢的降低說明在樹脂膠黏劑低于一定量時對于聚合物透水混凝土抗壓強度的影響較差，此時其抗壓強度接近于卵石本身的抗壓強度。聚合物透水性混凝土的透水性能與抗壓性強度相反，表現出的趨勢為先緩慢后快速的上升。樹脂膠黏劑的在逐漸減少的過程初期還能對卵石起到粘合作用，所以其透水性能上升的較為緩慢，但后期樹脂膠黏劑的含量以及不能有效的使卵石進行粘連，所以導致聚合物透水混凝土的透水性能快速上升。

2.3骨料類型及顆粒級配對聚合物透水混凝土強度及性能的影響

骨料卵石的級配數對于聚合物透水混凝土的抗壓強度以及透水性能也有著重要的影響作用，本研究中所選用的卵石級配數為2.54~4.32mm，4.32~9.45mm，9.45—13.65mm。從結果中可以看出聚合物透水混凝土的抗壓強度隨著骨料卵石級配數的增加呈現出的趨勢為先上升后下降，這表明骨料卵石在2.54—4.32mm之間的級配數時其體表面積較大，導致一定量的樹脂膠黏劑不能有效的將所有卵石進行粘連，使得到的聚合物透水混凝土的抗壓強度較差。隨著級配數的增加，卵石的體表面積逐漸降低，這時樹脂膠黏劑能夠較好的發揮粘連作用，提高聚合物透水混凝土的抗壓強度。級配數較大所需要的樹脂膠黏劑量較少，所以其抗壓強度又逐漸下降。透水性能與抗壓性能表現出的趨勢相反，其原因與抗壓強度變化相同。

3結語

想要使聚合物通歐水混凝土的抗壓強度與透水性能進行改善，就要對膠黏劑類型、膠骨比以及骨料類型及顆粒級配進行較好的控制。在我國未來的發展中，聚合物透水混凝土將被更廣泛的應用于各項施工工程中，其質量與穩定性也會進行顯著的加強。

參考文獻

[1]徐周聰，王火明，李汝凱，陳飛.聚氨酯碎石混合料透水路面施工工藝與質量控制J].公路交通技術，2015(06):05-08.[2]李汝凱，王火明，周剛.多孔聚氨酯碎石混合料強度及影響因素試驗研究U]_中外公路，2015(01):244-247.

第五篇：混凝土企業建設用砂現狀研究論文

1原材料和試驗方法

1．1試驗原材料

選擇南寧市周邊地區的12組機制砂生產商的成品樣本和22家混凝土公司的混合砂成品樣本。

1．2試驗方法

(1)原材料主要礦物組成測試取12組機制砂樣品研磨后過100目的篩子，烘至恒重，使用X射線衍射儀(丹東通達儀器有限公司生產X射線衍射儀)測定原材料中的主要礦物。(2)機制砂與混合砂基本性能的測定根據GBT14684—2011《建設用砂》標準，測定機制砂樣品的石粉含量、泥塊含量、細度模數、MB值、表觀密度、堆積密度、空隙率。

2研究結果與分析

2．1南寧市機制砂場生產原材料情況

按照原材類別區分，目前南寧的機制砂主要分為卵石機制砂和石灰石機制砂這主要有兩方面的原因:首先，廣西地區的水成巖分布最廣，約占全區面積的88%，而水成巖的主要兩大類別就是石灰巖和石英巖，這樣原材料的選擇就比較單一，穩定性較好;其次，由于石英巖的硬度要高于石灰巖，在其他條件相同的情況下，破碎石英巖的成本要高于石灰巖，這導致生產商更傾向選擇石灰巖做生產的原材料。

2．2南寧市機制砂與混合砂的基本性能情況

按照最新的GBT14684—2011《建設用砂》標準的要求，分別對12組機制砂和22組混合砂進行了7項性能的測試。

2．3結果與分析

2．3．1制砂工藝和原材料對性能的影響

機制砂的原材料和生產工藝方面對性能的最大影響是成品中的石粉含量，由表1的試驗結果可知12組樣品中石粉含量合格率僅為58．3%，這12組機制砂中，有11組是干法制砂工藝。典型的干法制砂工藝需要經過“三級篩分、三級破碎”，但在實際生產過程中，生產方資金的投入和工藝路線的組成等諸多原因，造成干法制砂工藝的優良和對原材料的適應性差別較大，最終導致不同成品中各項性能測試數據有了較大的波動甚至不達標，因此出現機制砂的原材料相同，工藝相似但性能卻相差較大的現象。在機制砂的原材料中，卵石經過流水長時間的沖刷，表面比較光滑、潔凈，在使用前不需要除土，成品中的泥塊含量也比較低;石灰石有所不同，石灰石多處于泥土或草皮覆蓋之下，所以在生產前要進行相應的除土處理，此過程無法將巖石表面的泥土和巖石縫隙間的泥土徹底除凈，加之制砂工藝的差異，除土程度優劣不均，導致大部分的石灰石機制砂中會有不定量的泥塊。

2．3．2均值和標準偏差

機制砂中石粉含量的合格率是58．3%，而混合砂是100%，機制砂中粗砂的比例是33．3%，混合砂中粗砂的比例是22．7%，其他各項指標無論是機制砂還是混合砂均滿足標準要求，差別不大。但是，我們計算了機制砂和混合砂中的各項指標的均值和標準差。從表3各項指標的平均值來看，機制砂與混合砂有了較為明顯的差異，其中機制砂的石粉含量和泥塊含量均值是混合砂的2倍左右;細度模數、MB值和空隙率的平均值，機制砂要小于混合砂，而表觀密度和堆積密度，機制砂要大于混合砂;在各項指標的標準差方面，機制砂的各項性能的標準差均大于混合砂，表明石粉含量、泥塊含量、堆積密度、表觀密度四項指標波動較大，表明南寧市及周邊地區機制砂的品質參差不齊。相較而言，混合砂是混凝土公司通過試驗，調配出各項性能均符合國家標準，這樣人為的控制，就大大的降低了數據的波動性。以上結果表明，只有優化機制砂生產工藝，加強機制砂生產的監督管理，才能提高機制砂成品質量，降低機制砂生產的環境負荷，以滿足未來建設用砂市場的迅猛需求和環境需要。

3結論

(1)南寧市周邊地區用于機制砂生產的原材料主要是石灰石和卵石。(2)南寧市周邊地區主要制砂工藝是干法制砂工藝，但工藝路線組成優劣不均，導致各項性能指標數據具有較大的波動，機制砂成品質量差異顯著，合格率僅為58．3%。(3)只有經過人工調配的混合砂其各項性能指標均能滿足GBT14684—2011《建設用砂》標準的要求，且數據波動較小，產品性能相對穩定。