再生混凝土的研究现状及其基本性能论文（合集5篇）

第一篇：再生混凝土的研究现状及其基本性能论文

目 录

摘要................................................................2 第1章 研究的目的、方法、现状.......................................3 1.1 研究的目的及意义............................................3 1.2 研究的方法..................................................3 1.3 研究的现状..................................................4 1.3.1 国外研究现状...........................................4 1.3.2 国内研究现状...........................................4 第2章 再生混凝土在粗、细骨料及再生墙体领域研究现状.................5 2.1 再生混凝土及再生墙体的基本性能..............................5 2.1.1 再生混凝土的基本性能...................................6 2.1.2 再生墙体的基本性能.....................................7 2.2 再生混凝土粗、细骨料研究现状................................7 2.3 再生墙体研究现状............................................8 第3章 促进废旧材料再利用健康发展的对策探索.........................9 3.1 废旧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 还原再利用............................................10 3.1.4 堆山造景的处理方式....................................10 3.2 废旧材料再利用在旧城改造中存在的问题.......................11 3.3 废旧材料再利用建议.........................................11 3.3.1 创新废旧材料再利用管理模式............................12 3.3.2 产学研政联动、提升废旧材料再利用技术水平..............12 3.3.3、增强宣传教育、提高废旧材料再利用产品的社会认可度.....12 3.3.4 推进废旧材料再利用产业化..............................12 第4章 结论及展望..................................................13 4.1 结论.......................................................13 4.2 展望.......................................................13 参考文献...........................................................14 附录A.............................................................15 致 谢.............................................................17 1

摘要

二十世纪以来,建筑业的快速增长消耗大量环境资源,与此同时爷产生大量的建筑废弃物。相比发达国家,我国建筑废弃物再利用尚处于初级阶段,目前多数建筑废弃物用于基础回填,属于低等级循环利用,其经济效益和社会效益并不令人满意。在我国践行可持续发展为主题、环境友好型社会为建设目标的现在，建筑垃圾回收利用，已变成不可逃避的课题。

本文在废旧材料回收方面的研究，首先对废旧材料再生利用的目的、再生利用发展现状进行分析，重点总结了国内外废旧材料再利用的发展趋势；其次对再生混凝土在粗骨料、细骨料以及再生墙体领域的研究现状做了详细的介绍，并对再生混凝土和再生墙体的基本性能展开阐述；最后本文总结了废旧材料再生利用的一般处理方法，通过分析废旧材料再利用在发展中存在的问题，提出了我国未来废旧材料发展的建议，希望能为我国的新型城镇化建设提供理论参考。

关键词：建筑废弃物，低级循环，可持续发展，再生利用

第1章 研究的目的、方法、现状

1.1 研究的目的及意义

废旧材料资源化开发利用制作成的再生骨料，全部（或部分）替代天然骨料，一方面可以减少对天然矿产资源的开发，还可以缓解因废旧材料露天堆放所造成的环境污染。另一方面随着建材制品日新月异，废旧材料资源化利用发展趋势会导向绿色高性能混凝土和多功能环保材料研究，特别是结构性混凝土、预应力混凝土、新型绿色隔墙板、室外装饰挂板、高性能的透水砖等，同时再生骨料的应用，替代天然骨料后取代率的增加，加上制品性能要求越来越高，因减少了天然骨料的掺量，节省了矿产资源；随着市场的需求量逐年增加，压缩了建筑中混凝土成本，实现了建筑与环境的良性循环。

再生保温混凝土同时具备了普通混凝土的承重能力，保温混凝土的保温性能，再生混凝土的环保性能，符合国家建筑材料的相关规定，与此同时代表了我国绿色环保型建筑材料未来的发展方向。再生保温混凝土是集合新型的轻质保温材料，再生骨料以及高性能的外掺料于一体的新型绿色混凝土，其在集合各种材料优势的同时也可以起到相互弥补单一材料不足的作用，因此是一种值得探索研究的新型建筑材料，再生混凝土具有较高的研究价值。

1.2 研究的方法

（1）比较分析法。由于我国开展废旧材料再生利用方面的相关研究较晚，国外进行研究较早，且废旧材料的再利用率达到 90%以上。因此，借鉴国外废旧材料资源化经验，构建我国废旧材料回收利用模式是必要的。

（2）文献研究法。本文通过搜集、鉴别、整理以及研究大量的文献，形成对废旧材料循环利用以及处理模式的认识。了解国内外对废旧材料的成功处理模式及相关理论著作，对于提出新型城镇化过程中的废旧材料循环利用模式有很大帮助。

（3）实证研究法。本文以对温州市废旧材料处理模式的具体研究为例，分析不同废旧材料循环利用模式的优劣，从而总结出现阶段的废旧材料处理发展现状及基本性能。

1.3 研究的现状

1.3.1 国外研究现状

欧美发达国家以及亚洲的日本、韩国等，已经实现了废旧材料资源化利用，并且达到了非常高的总体水平。下面以德国、美国、日本为例，分别分析这三个国家的废旧材料利用现状。

德国是世界上最早开展循环经济立法的国家，这源于德国设计了一套运作高效且周密的垃圾处理体系，“垃圾经济”是促使德国制定循环经济法律法规的重要因素。为德国的垃圾回收、再生资源利用打下了坚实的基础。随着发展的趋势，德国开设了大量的废旧材料综合处理厂，目前德国废旧材料回收利用率已经达到 87%[4]。

美国在西方发达的工业体系里，对废旧材料的处理起步较早，并于 1980 年至 1996 年间形成一系列符合自身情况的政策法规，其中最著名的《超级基金法》，不但从源头上遏制了废旧材料的排放，同时使再生骨料混凝土的规范应用有了法律依据[5]。

日本属于岛国，国土面积小，资源相对匮乏，因此在资源回收利用方面非常重视。早在 1977 年就出台了《再生集料和再生混凝土应用规范》等废旧材料资源化利用的相关法规，并且在 1996 年颁布了“再生资源法”，使建筑废弃物的回收再利用有了法律依据。成熟的技术和政府的管理，使日本废旧材料回收利用率已经达到 90%[6]。

1.3.2 国内研究现状

[3]在我国，长期以来因国土面积辽阔、资源丰富等原因，还没有认识到资源化再生利用的重要性，好在我国改革开放以来，各行业迅猛发展与世界先进工业体逐步接轨，开始了对再生骨料混凝土的研究和开发。近几年，随着国家政策导向，对一系列贴近“节能减排”立项的课题，国家发改委都能给予一定的扶持资金，这样大大调动由于经费不足而缺乏系统研究的建材工业企业的积极性。并且在兼顾资源化再生利用的同时，国家建设部、环保部、先后出台了相关政策法规，如表 1-1 所示。

表1-1 中国废旧材料资源化相关法规

目前我国废旧材料在回收再利用技术方面也有很大提高，如利用废旧材料生产可再生环保型建材，马路方砖、盲道砖、路沿石、护坡材料等新型建筑材料，此外还有将废弃混凝土回收配制再生骨料混凝土应用于市政道路建设。这些都是经废旧材料再生骨料制作而成的，并且在城市建设中已经应用。

第2章 再生混凝土在粗、细骨料及再生墙体领域研究现状

所谓的再生骨料是指将废弃混凝上经过破碎、分级,按一定比例混合形成的骨料,根据其粒径的大小,再生骨料可以分为再生粗骨料(粒径大于5mm)和再生细骨料(粒径小于5mm)。再生利用混凝土按骨料的组合形式有以下几种：

（1）再生利用的骨料均为回收再利用的骨料；（2）粗骨料为再生骨料、细骨料为天然砂；

（3）粗骨料为天然碎石或卵石、细骨料为再利用骨料；（4）再利用骨料部分替代现有普通混凝土骨料。

2.1 再生混凝土及再生墙体的基本性能

2.1.1 再生混凝土的基本性能

再生细骨料的尺寸一般为 0.15mm~5.0mm。再生细骨料主要包含砂浆体破碎后形成的表面附着水泥的砂粒、表面无水泥砂浆的砂粒、水泥石颗粒及少量破碎石块。废弃混凝土破碎为再生细骨料中，含有砂石、泥浆、杂土等各类杂质，会直接影响再利用骨料与水泥直接的粘结强度，从而降低混凝土强度，同时还会增加混凝土的用水量，从而加大混凝土的收缩，降低混凝土的抗碳化性能。

再生细骨料与天然砂相比组成成分复杂，组分中含有微粉、泥土、有害物质，再加上混凝土块在破碎过程中造成骨料表面粗糙、棱角较多、骨料累积内部存在大量微裂纹，这些因素导致了再生细骨料的基本特性与天然骨料有较大的差异。

从外观方面来看（图2.1及图2.2），天然砂粒形完整、粒径偏小、分布均匀、颗粒圆滑，可以看出再生细骨料的颗粒棱角多、粒径偏大、表面粗糙，且含有较多的微裂缝，再生细骨料中含有附着水泥石的天然砂、水泥石碎屑、泥土以及各种杂质。再生细骨料同天然砂对比，再生细骨料较之天然砂，再生细骨料粒径较粗、颗粒棱角较多且颗粒分布不均匀。

图2.1 天然砂 图2.2 再生细骨料混凝土

从空隙率、堆积密度和表观密度方面来看（图2.3），再生细骨料和天然砂的表观密度、堆积密度和空隙率进行观察及试验研究，其结果见表 2-1。由表 2-1 试验数据可知，再生细骨料的表观密度和堆积密度均小于天然砂，分别比天然砂小 8.73%和 9.12%。造成再生细骨料密度降低的主要原因是再生细骨料的表面粗糙，堆积时所占个体面积较大，使得再生细骨料的密度小于天然砂。再生细骨料的空隙率较比天然砂高了 12.5%，主要原因是原生混凝土在破碎过程中造成骨料表面粗糙、棱角较多，因此堆积时形成多孔隙。

表2-1 再生细骨料和天然砂的表观密度、堆积密度以及空隙率

2.1.2 再生墙体的基本性能

将建筑废弃物、工业矿渣等经过清洗、破碎、分级并按一定比例相互配合后得到的再生骨料揽拌混合,振动挤压制成各类墙体材料,这种墙体称为再生墙体材料，有再生混凝土多孔砖和再生混凝土轻质隔墙之分，多孔砖尺寸为240mm(长)x ll5mm(宽)x 90mm(厚),如图2.3所示。再生多孔砖抗压强度为8.0Mpa,孔隙率38%,重约3.4kg,组成原料中,42.5级水泥浆质量占16.2%,废混凝主块质量占41.9%,红砖碎片质量占41.9%。

再生混凝主轻质隔墙板如图2.4所示，墙板按其厚度分为90型600mm(宽)x 90mm(厚)和120型600mm(宽)x 120mm(厚),标准抗压强度为7.5Mpa。组成原料中,42.5级水泥浆质量占20%,建筑废弃物占50%,工业废渣占20%,粉煤灰占10%。

图2.3 再生混凝土多孔砖 图2.4 再生混凝土轻质隔墙板

2.2 再生混凝土粗、细骨料研究现状

早在20世纪80年代发达国家就陆续出台了再生骨料相应标准,我国直至2010年才由中国建筑科学研究院等单位编制成国家产品标准《混凝止用再生粗骨料GB/T 25177-2010》、《混凝土和砂浆用再生细骨料GB/T25176-2010》,以及行业工程标准《再生骨料应用技术规程JGJ/T240-2011》,填补了我国长期以来在再生骨料利用方面的技术标准空白,为再生骨料的生产、应用提供了科学合理 7 的技术支撑。

同天然骨料相比,再生骨料表面还包裹着相当数量的硬化水泥砂浆,这是导致再生骨料性能比天然骨料差的根源。徐亦东、陈莹、冯乃谦等通过对再生混凝上骨料的试验研究,讨论了再生骨料与天然砂石骨料的差异,都认为再生骨料表面包裹着相当数量的硬化水泥砂浆是导致再生骨料的表观密度、堆积密度和吸水率比天然骨料低的主要原因,此外再生骨料的外观略为扁平,同时带有很多棱角,外形介于碎石和卵石之间,这样的外形会降低新拌再生混凝土的工作性能。与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浆使得骨料看起来很粗糙,且表面积较大,虽与水泥石粗结较好,但对于新拌混凝土的流动性不利。同时会增加水泥用量。

再生骨料成分不仅有少量脱离砂浆的石子,包裹部分砂浆的石子,还有少量独立成块的水泥砂浆。其本身表面粗糙、棱角多以及在混凝土构件破坏和在再生骨料的生产过程中,骨料内部生成大量徵细裂缝,导致再生骨料孔隙率大,表观密度和堆积密度降低。目前文献显示的再生骨料堆积密度和表观密度离散性较大。再生细骨料的堆积密度和表观密度分别为天然细骨料的75~80%、80~85%。

国外的研究发现再生细骨料的吸水率主要在7%-12.1%之间,再生粗骨料的吸水率的在3.6%-8.0%之间,主要分布在5%左右。Salomon M.Levyfwsi等人认为：再生骨料的吸水率是天然骨料的6-8倍。Kreijger还从大量实验结果中发现再生骨料的吸水率与其密度之间呈拋物线关系;杜婷等人试验测得未被强化的再生骨料吸水率为6.68%,而经过水泥浆及混和其它外惨料浆液强化后吸水率有所降低。

水泥砂浆强度比天然骨料低,因此,再生骨料的压碎指标比天然骨料要高。再生骨料包裹的水泥砂浆越少,压碎指标越接近天然骨料。国内资料显示粗骨料为卵石的废旧混凝土生产的再生骨料的压碎指标为16.6%。杜婷等人测得原生混凝土强度等级为C35的再生骨料压碎指标为20.6%。

2.3 再生墙体研究现状

新型墙体材料主要是指用混凝土、水泥或粉煤灰、煤矸石等工业废料和生活垃圾生产的非粘土砖、建筑顿块及建筑板材。在实际应用方面，这类利用废弃材料而形成的新型墙材早在上个世纪的五十年代就已经在英国和美国等发达国家出现。日本由于资源匮乏严重，在上个世纪九十年代初期就着手开始研制再生材料和再生墙体，到了上个世纪末，日本建筑再生材料的利用率已经达到了65%，已经超过了英国和美国。再生墙体的研制和应用有很强的区域性质，再生骨料主 8 要受当地的自然环境、区域资源、民族风格、建筑材料的使用率等条件限制，所以我国在开发利用再生混凝土方面，要结合当地的废旧材料及环境特点，充分利用当前先进的建筑科技技术，发展适合当地使用和未来发展的再生墙体。很多产品符合节能节地的原则,但目前暂时在施工方法或生产工艺方面还不完善,就需要我们去完善开发市场,根据企业自身的情况做决策。将再生骨料利用到墙体材料是合理的再生方法,这已是建筑废弃物再生利用的一个重要研究领域,引起不少学者对其进行研究。

白国良等[8]通过正交试验研究了再生混凝土砌块配合比中的四个主要因素(单位用水量、水灰比、再生粗骨料取代率、再生细骨料取代率)对抗压强度的影响,通过试验优化了再生混凝主砌块的配合比,结果证明,对于单排孔再生混凝主小型空心砌块,若配合化选取合适,强度等级可以达到MU5.0。

卓玲等[9]采用正交试验研究了再生骨料混凝土空心砌块配合比设计,研究表明选取合适配合比,再生粗骨料取代率82%和再生细骨料取代率100%,制作的再生混凝土小型空心砌块强度等级可以达MU5.0。

李丹等[10]通过正交试验研究再生混凝主土砌块配合比中水灰比、再生粗骨料取代率、再生细骨料取代率三个主要因素对其抗压强度的影响规律。试验结果表明,对于多排孔小型空心砌块,选取合适的配合比,强度等级可以达到MU10.0,可作为非承重砌块使用。

第3章 促进废旧材料再利用健康发展的对策探索

3.1 废旧材料再利用的基本方法

3.1.1 回填掩埋法

回填掩埋法是废旧材料处理的主要方法之一，首先回填掩埋应该在进行充分分类的基础上进行，对于一些有回收利用价值的木材、构配件等应该首先回收再利用，对一些回收价值较低的诸如一些砖石材料、混凝土材料在道路铺设地基或者是基坑回填时可以充分的加一利用。

废旧的建筑材料在进行在运输过程中，会产生大量的烟尘，会对空气质量和环境造成不良的影响，同时在堆放过程中，又会占用土地，污染土地和水源，在运输和对方过程中，不仅造成了大量的人力物力的浪费、损害环境，也对人民的生产生活具有不良的影响。

3.1.2 加工骨料法

在建筑物拆解过程中，会产生大量的建筑废料，特别是现代建筑物建造过程中，对混凝土的应用。不过如果我们能够将这些建筑废料进行科学的分类处理，然后将其中具有回收再利用价值的建筑废弃材料加一回收，就可以在很大程度上减少建筑废料的废弃，不仅可以节约能源和资源，更是减少了从矿产资源的开发，对环境保护具有重要的意义。对一些废旧的砖石材料和混凝土材料，虽然直接回收粉碎再利用与混凝土承重构件中不能满足强度要求，但制作成一些用于装饰的构筑物、或者一些道路铺设的铺路面砖、透水砖等，将会极大的减少材料成本，减少了资源的浪费、保护了环境。

3.1.3 还原再利用

还原再利用，是最大限度上利用废旧建筑材料的一种方式，在对建筑废料进行充分的分类和整理后，对混凝土材料进行一定的处理，将其应用于较低标号的水泥，用于地面垫层等，可以极大地提高建筑废料的在利用率和还原率。

生态水泥，是建筑废旧材料还原再利用的主要方法之一，这种生态水泥在生产过程中，完全使用废旧材料加工，这样不仅极大的提高了建筑废料的利用率，更是能够有效地增加资源的使用周期，我国是资源大国，但人均资源却极少。利用微波技术还原沥青材料，重要的方式之一，而且利用微波技术还原的沥青，在使用过程中，与新的沥青完全相同，处理也相对廉价，可以有效地减少成本，这样可以有效地减少沥青对空气和土地的污染。

粉碎竹木材料可制作人造木材，还可以制成各种不同规格的密度板，这种人造木材和密度板可用于制造家具、室内装修材料、隔音板等，从而减少森林树木的砍伐，从某种程度上保护植被。

还原再利用方法中，最好的方法便是将从旧建筑拆除下来的木材、砖石、金属等材料，经过简单的整理便直接再次用到新的建筑中去。这样处理的好处不言而喻，不但能够更容易的被当地的人们所接受，还更加的节能环保，同时能够从废旧的建筑材料中找到情感的归属。

3.1.4 堆山造景的处理方式

由于建筑废料通过回填掩埋的方式，会对生态环境造成一定的污染，将废旧 10 建筑材料充分的应用于园林建设中，能够取得极好的应用效果。其中堆山造景的方式就是其中一种极为常见并且建筑废料处理方式。在资源与能源都成为我国发展的瓶颈的时期，任何资源都不应该被随意的弃置与浪费。园林建设，是保护城市生态的重要手段。同时，将废旧的建筑材料充分的应用与园林建设，不仅有效的避免的废旧材料堆放占地的问题，还会因为园林建设过程中堆山造景的园林艺术表现形式，对废旧的固体建筑材料做到的充分的利用，节约了资源，同时大幅减少了园林建设过程中经济成本。

3.2 废旧材料再利用在旧城改造中存在的问题

1、上游区域法律体系不完备。

当前阶段，在国家层面尚无一部关于废旧材料资源化利用管理的法律法规，武汉市也尚未出台任何有关废旧材料再利用方面的法律条文。虽然出台了一些关于城市废旧材料的管理条例，但是仅规定了个人或单位需要对其产生的废旧材料负责，不得随意倾倒及相关处罚的准则。

2、废旧材料回收处理费用过高，建设单位及施工（装修）单位消极应对 目前武汉市在废旧材料再利用收费，相比较废旧材料消纳收费用而言费用过高。对于注重利益的建设单位和施工单位而言，会直接选择运输到垃圾消纳场。

3、政府监管缺位，废旧材料倾倒随意，导致资源化利用企业原材料匮乏 由于政府监管不到位，处罚力度不够。部分废旧材料产生单位会将废旧材料运输到非指定地点堆放或非法倾倒，如北京一建材科技公司虽已建成年消纳废旧材料 100~150t的废旧材料生产线，但是在实际运营过程中每年仅消纳几万 t 的废旧材料。

西安蓝绿清科技发展有限公司是一家为位于西安北郊的利用废旧材料制造制造免烧制砖的企业。该企业在国家知识产权局申请了三项废旧材料处理的技术。公司经过多方资金筹集，在 2004 年进行了产品的生产试验，并建成了小规模的生产线。到2006 年初又筹建了一条半自动化的生产线。该生产线理论产量每天可达 2000 立方米，但在实际运营当中，由于各种原因的困扰，实际产量只有一半。因此，公司不得不自己去寻找购买废旧材料原材料，这无形中加大了公司的成本支出，削弱了废旧材料再利用企业的积极性。

3.3 废旧材料再利用建议

3.3.1 创新废旧材料再利用管理模式

废旧材料的再利用率离不开健全的管理机制。构建废旧材料处理大数据平台和互联网管理模式。成立废旧材料资源化处置管理机构，学习日本“废旧材料处理台帐制度”，各地区建立详细的垃圾产生和处理上报制度，构建废旧材料大数据平台，形成互联网管理模式。对于建筑拆迁、废旧材料产生、运输、堆放、消纳等各个环节，由专门的公司或单位负责，形成规范的链条式循环过程控制和管理体系。创新废旧材料资源化管理模式是垃圾减量化、实现产业化发展的保障。

3.3.2 产学研政联动、提升废旧材料再利用技术水平

废旧材料处理技术的创新是废旧材料再利用水平提升的技术保障。首先，要完善废旧材料再生技术、产品认证。其次，加强科研机构与企业的合作，提高废旧材料资源化技术研究创新水平，如生产再生骨料的技术开发和应用研究等。第三，提倡重点研究源头“减量化”技术，注重各类建筑物规划设计时的再资源化思考。最后，建议进行各地区废旧材料处理规划研究，根据各地区间的经济发展状况、建筑建设状况、资源赋存条件差异进行废旧材料资源化规划，科学的、有效的进行废旧材料资源化处置。

3.3.3、增强宣传教育、提高废旧材料再利用产品的社会认可度

政府要增加对废旧材料再生产品采购，并加大对节约资源、循环利用、绿色发展的宣传教育，提高社会和建筑企业等对废旧材料再利用产品的认可，推进废旧材料再利用产品应用，为废旧材料再利用产品提供市场保障。

3.3.4 推进废旧材料再利用产业化

实现废旧材料再利用产业化发展是垃圾处置体系化、高水平化的体现，是废旧材料再利用发展的必然趋势。废旧材料产业化发展要实行“政府引导、社会参与、市场运作”的多方合作。要加强废旧材料再利用产品及应用的先进企业和标志性项目宣传，发挥品牌效应，扩大社会影响，带动大众参与积极性，逐步实现废旧材料再利用企业的私有化。

第4章 结论及展望

4.1 结论

现在我国对建筑废料的回收利用，一般情况下都是简单的加工回收，并且回收效率以及回收利用率普遍较低。由于回收处理仅仅是简单的加工回收，所以导致大部分不易回收的再生资源大量的丢弃。在大量的建筑废料中，废弃的砖块、混凝土块，是构成建筑废料的主要部分，但由于废旧砖块以及混凝土块在回收利用是，需要的工艺较为复杂，并且成本较高，从而再回收再利用的效率极低，随意的堆放和遗弃，不仅造成了大量的资源浪费，更是污染了周边的自然环境，对于周围的人们的健康，也会带来不良的影响。

国内对于建筑废料的应用，不仅利用的效率极低、技术水平低下，开发利用过程中，更是只停留在了物质的基础上，对旧有建筑材料的历史文化的发掘，远远不足，这也更加重了普遍上对废旧建筑材料回收利用思想的不重视。在国外，对旧有建筑的改造、以及对废旧建筑资源的回收，更多的是在文化、美学等方面的发掘，但这样的话，往往成本较高，所以这更需要政府的引导，通过政府的引导，促进人们对废旧材料再利用方面的思想转变。

基于以上分析，如果要改变国内现状，就必须更多的对旧有建筑、建筑废料的价值进行充分的挖掘，改变人们对废旧材料再利用方面现有的思想，这样不仅能够更好、更充分的发现旧有建筑材料的价值。

4.2 展望

目前再生细骨料混凝土在实际工程中的应用少之又少，已有的研究成果无法形成成熟的理论体系，结合本文研究内容，在此提出以下几点展望：

（1）再生混凝土的生产加工工艺有待于进一步的提高，以保证再生细骨料的基本性能符合要求，同时又能经济适用于实际工程中。

（2）再生混凝土对于我国绿色新型城镇化建设有着巨大的作用，有着广阔的发展前景。

（3）再生混凝土的力学性能相关研究相对落后，暂时还没有形成一个完整的再生混凝土力学性能体系，希望能在日后的学习和工作中为我国的再生混凝土的发展落尽绵力。

参考文献

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附录A

浅谈BFRP 筋与玄武岩纤维再生混凝土

近年，随着我国经济不断增长，作为我国国民经济支柱产业之一的建筑业也得到了长足发展。据统计，我国每年钢筋用量约 2500 万 t、混凝土用量约 10 亿 m3，总耗量居世界前列。在提倡可持续发展的经济状况下，针对建筑业这种情况，务必调整建筑材料消耗结构，大力推广应用新型材料来替代现有建筑材料，走节约可持续型发展道路。当钢筋混凝土结构达到使用年限、城乡规划改造等原因大量旧建筑物需要被拆迁，以及地震等自然灾害的破坏作用，会产生大量的建筑垃圾。而如今在资源匮乏的时代，对建筑垃圾的回收再利用成为了大家关注的问题，将建筑垃圾进行分类、回收、破碎、筛选等一系列程序后，可将最后的产物再进行级配混合利用，会大大地降低环境的污染以及资源的浪费。再生混凝土就是在此技术下产生的可重复利用的建筑材料，此建筑材料会给社会、经济以及环保带来巨大的收益。国内外学者对此进行了大量研究，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，使其力学性能低于普通混凝土。

新型材料即连续玄武岩纤维（Continous Basalt Fiber，简称 CBF），是由玄武岩矿石在经 1450~1500℃高温熔融后，通过拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维，具有良好的化学稳定性、热稳定性和耐酸碱性能、电绝缘性、抗腐蚀、耐高温等多种优异性能。早在 1840 年英国威尔斯实验室成功试制出以玄武岩为主要材料的岩棉。1972 年联合体的科研实验室开始研制制备 CBF，已成功研制出 20 多种以 CBF 为原料制品的生产工艺。继前苏联之后，近年来，例如美国、日本、德国等一些科技发达国家都加强了对这一新型非金属无机纤维的开发研究，并取得了新的应用研究成果。直到 20 世纪 90 年代中期，我国才开始展开对 CBF 的研究，在中国，最早是在南京研究设计院开始了对 CBF 的研究。目前，国内许多 CBF 生产厂家相继立项生产，主要生产产品类型为以 CBF 为原材料的丝、短切纱、薄毡、网布、筋材等。

再生骨料的使用可以有效地解决环境污染以及建筑材料的短缺等问题，但是由再生骨料所混合成的基体混凝土强度较低，不能满足建筑设计所需的强度值，所以需要一种新型材料提高再生混凝土强度。经研究人员大量的试验可知，纤维短切纱添加到再生混凝土中，可以增强混凝土的抗拉、抗弯强度，短切纱纤维又有增强阻裂的作用，可以有效地满足建筑设计材料的要求，此材料已成功广泛应用于桥梁、隧道、地下工程等一些建筑行业中。

纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer/Plastic，简称 FRP）筋是近年在土木工程中发展起来的一类新型结构补强、加固材料。按照原料不同主要分为碳纤维（CFRP）筋、玄武岩纤维（BFRP）筋、芳纶纤维（AFRP）筋、玻璃纤维（GFRP）筋，具有抗腐蚀、抗疲劳、重量轻、强度高、非电磁性等优点。同时也存在弹模低、极限延伸率低、温度膨胀系数与混凝土之间存在差异、热稳定性差等缺点。自 80 年代以来，各国学者针对 FRP 筋材料的力学特性和加工工艺等方面开展了一系列地试验研究，并取得了一定的成果。总的来说，用 FRP 筋替代普通钢筋，其优点大于缺点。近年来，FRP 筋广泛应用于道路桥梁以及沿海地区的结构加固等方面，能够有效减缓因环境对钢筋的锈蚀，提高构件和结构的耐久性。

市场上随着的纤维筋使用的逐渐普遍，各类型的 FRP 筋的缺点也随之暴露出来。

（1）AFRP 和 GFRP 表现出较差地热稳定性、耐高温以及抗碱性。

（2）CFRP 为原料的制品虽然物理、力学性能较好但价格昂贵，依赖进口。

（3）CFRP 加固的构件在高温下易发生脆性破坏，抗拉强度下降明显，而且 CFRP有导电性。故不能应用于特殊要求的工程，如要求绝缘的一系列材料。鉴于 AFRP、GFRP、CFRP 所存在的缺陷，亟需一种具独特力学性能且价格低廉的工程替代材料。因此，在试验 研究中，玄武岩纤维增强复合材料（BFRP）脱颖而出，用 BFRP 筋材代替普通钢筋，表现出较好的经济效益和社会效益，故进一步研究这种性价比较高、适合我国国情的结构增强复合材料是十分必要的。

两者之间的粘结问题是研究 BFRP 筋纤维再生混凝土构件力学性能的关键问题，其结果直接决定着这种材料能否被大规模使用。尤其是在使用阶段，纤维再生混凝土和BFRP 筋材之间的粘结强度的大小对能否充分发挥 BFRP 筋的优越性能有着至关重要的作用。与普通钢筋相比，BFRP 筋不论在材料性能本身，还是筋材各自的外观表面形式上，都存在着很大的差异，因此，BFRP 筋与纤维再生混凝土和钢筋与再生混凝土的粘结特性有非常大的差异。所以，BFRP 筋与纤维再生混凝土之间的粘结性能是一个非常值得深入研究的课题。

致 谢

第二篇：再生混凝土性能研究与评述论文

摘 要：为了有效减轻不断增加的废弃混凝土带来的环保压力，减少资源浪费，建议对废弃混凝土回收处理成再生骨料，部分或全部代替天然骨料来配置再生混凝土，使废弃混凝土变成土木工程领域的绿色资源。文章从再生骨料生产工艺、性能，再生混凝土物理性能、力学性能及其耐久性等方面介绍了再生混凝土技术在国内外的研究进展，主要从材料、结构、力学性能，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问题，指出了需进一步深入研究的方向，为再生混凝土技术在科研与工程应用中提供参考意见。

关键词：再生混凝土；再生骨料；力学性能；耐久性再生混凝土简介及其研究的必要性

再生混凝土（Recycled Concrete），是指将废弃混凝土块经裂解、破碎、清洗与筛分后，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）的简称。

近年来，我国建筑垃圾逐年上升，建筑垃圾数量已占到城市垃圾总量的30%～40%，其中主要是废弃混凝土，这些垃圾严重影响了城市生活环境，造成了很大的环境污染。目前国内处理这些废弃混凝土的方法有两种：一、运往郊外堆存。这会成为新的垃圾源，显然不可取；二、作为回填材料简单地使用。这会浪费资源，不符合我国建设资源节约型社会要求。据估计，2008年发生的汶川特大地震，产生的建筑垃圾约3亿吨，地震所造成的建筑垃圾量远远超过中国每年建筑施工所产生的建筑垃圾的总和，地震所造成的建筑垃圾量十分庞大，如何对其进行资源化利用，是摆在我们面前的一个新的课题，也是一个挑战。再生混凝土技术是一个很好的解决方法，通过对废弃混凝土的再加工来恢复其原有性能，形成新的建材产品，从而既能对有限的资源进行再利用，又解决了部分环保问题。这既是发展绿色混凝土，实现建筑资源环境可持续发展的重要途径，也是建设资源节约型、环境友好型社会的具体体现。再生骨料的生产工艺及性能

2.1 再生骨料的生产工艺

对废弃混凝土进行充分再利用的前提是要保证再生骨料生产工艺是经济可行的。再生骨料的生产需要解决一系列问题，包括对废弃混凝土块或钢筋混凝土块的回收、破碎与筛分等。简单的混凝土破碎及筛分工艺如图1所示。

2.2 再生骨料的性能

经过破碎处理的废弃混凝土，生产出的再生骨料含有30%左右的硬化水泥砂浆，这些水泥砂浆大多独立成块，只有少量附着在天然骨料的表面，导致了再生骨料密度小，吸水率高，粘结能力弱的特点。一般地，再生骨料棱角较多，表面比较粗糙。对废弃混凝土块进行再生破坏过程中，由于积累了损伤，会使再生骨料内部产生大量的微裂纹。研究表明，同天然骨料相比，再生骨料孔隙率较高，密度较小，吸水性增强和骨料强度较低。再生混凝土物理性能及力学性能

3.1 再生混凝土物理性能

由于再生骨料的表观密度比天然骨料小，因此再生混凝土的密度比普通混凝土低。随着再生骨料掺量的增加，再生混凝土的密度有规律地减小，如果再生混凝土全部采用再生骨料，则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点，这能降低结构自重，提高构件的抗震性能。同时，由于再生骨料孔隙较高，使得再生混凝土具有良好的保温性能。

3.2 再生混凝土的强度

再生混凝土的强度与基体混凝土（相对于再生混凝土而言，用来生产再生骨料的原始混凝土称为基体混凝土）的强度、再生骨料破碎工艺、再生骨料的替代率以及再生混凝土的配合比等密切相关。由于基体混凝土的强度等级、使用环境各不相同，裂解、破碎的工艺及质量控制措施的差异，导致再生混凝土强度变化的规律性不明显，不同的研究者所得的结论也有所差异。Hansen的试验结果表明，随着基体混凝土强度的降低，再生混凝土的强度也下降。一般情况下，再生骨料混凝土的抗压强度基体混凝土或相同配比的普通混凝土的抗压强度更低，降低范围为0%-30%，平均降低15%。邢振贤等全部采用废弃混凝土再生骨料制作出再生混凝土，指出再生混凝土的抗弯强度约为基准混凝土强度的75%-90%。和配合比相同的基准混凝土相比，抗压强度降低了9%，抗拉强度降低了7%。

应该注意的是，再生骨料表面包裹着水泥砂浆，使再生骨料与新的水泥砂浆之间弹性模量基本一样，界面结合可能得到一定的加强。以此同时，再生骨料表面的大量微裂缝会吸入新的水泥颗粒，使得接触区的水化更加完全，最终形成致密的界面结构。由于界面结合得到加强，一定程度的补偿了因再生骨料强度较低而导致的再生混凝土性能的劣化。

3.3 再生混凝土的弹性模量

由于再生骨料中有大量的老旧砂浆附着于原骨料颗粒上，导致再生混凝土的弹性模量通常较低，一般约为基体混凝土的70%-80%。再生混凝土弹性模量低，变形大，因此它的抗震性能和抵抗动荷载的能力较强。水灰比对再生混凝土的弹性模量影响较大，当水灰比由0.8降低到0.4时，再生混凝土的抗压弹性模量增加33.7%。

3.4 再生混凝土的干缩与徐变

再生混凝土的干缩量和徐变量比普通的混凝土增加了40%-80%。再生骨料的品质、基体混凝土的性能以及再生混凝土的配合比决定了干缩率的增大数值。Yamato等人研究表明，当天然骨料与再生骨料共同使用时，再生混凝土的干缩率会增加；水灰比增加时，再生混凝土的干缩率也会增加。再生混凝土的耐久性

4.1 再生混凝土的抗渗性

与混凝土渗透性有关因素主要分为两类。

（1）混凝土拌和料的组分、拌和物配合比以及工艺参数，即拌和料的制备、成型和养护等；

（2）混凝土随时间而发生的变化，即在外部环境、结构应力、流体性能和渗透条件等因素作用下，混凝土内部发生的物理和化学变化。

由于再生骨料的孔隙率较大，因此再生混凝土的抗渗性比普通混凝土低。但是往再生混凝土里掺加粉煤灰之后，由于粉煤灰能使再生骨料的毛细孔道细化，因而很大地改善了再生混凝土的抗渗性。

4.2 再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀性

再生混凝土的孔隙率及渗透性较高，它的抗硫酸盐侵蚀性比普通的混凝土差。同样的，往里面掺加粉煤灰，能够减少硫酸盐的渗透，使其抗硫酸盐侵蚀性有较大改善。

4.3 再生混凝土的抗裂性

与普通混凝土相比，再生混凝土极限伸长率增加了27.7%。再生混凝土弹性模量较低，拉压比较高，因此再生混凝土抗裂性比基体混凝土更好。

4.4 再生混凝土的抗冻融性

再生混凝土的抗冻融性比普通混凝土差。Yamato等人研究表明，再生骨料与天然骨料共同使用时或者减小水灰比可提高再生混凝土的抗冻融性。结语

通过对再生混凝土的研究，我们得出以下结论与建议，希望能够引起行业或者有关部门的重视。

第一，再生混凝土技术可以从根本上解决废弃混凝土的出路问题，既能减轻废弃混凝土对环境的污染，又能节省天然骨料资源，具有显著的社会、经济和环境效益，是发展绿色混凝土的主要途径之一，符合我国可持续发展战略的要求。

第二，在工程应用研究中，不单要对如何提高再生混凝土的强度进行研究，而且还要对其耐久性如抗渗性、抗裂性等加强研究，来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设计和施工工艺均有许多不同之处，应区别对待。

第四，对再生混凝土进行合理设计，基本上能够达到普通混凝土的性能要求。为了更好地推广应用再生混凝土技术，我们还需要对其结构性能（抗弯，抗剪，抗冲切及抗震等）和设计方法多加强研究。

第五，再生混凝土与普通混凝土在原材料、配合比以及施工工艺等方面有重大差异，按照现行普通混凝土的标准、规程等显然是有许多不足之处的；另一方面，国内的水泥、骨料与国外使用的水泥、骨料在成分和性能上差别也较大，因而更不能直接使用国外的相关标准。因此，建议结合再生骨料分级情况，尽早制定出适合国内情祝的再生混凝土的有关标准和规程。

第六，通过对再生混凝土的经济性进行综合研究，在我国广泛推广应用再生混凝土，同样需要xx积极的产业政策扶持和国家的法律法规保障。

参考文献

[1] 苏南，王博麟.废混凝土回收粗粒料品质与再生混凝土工程性质之探讨[J].中国土木水利工程学刊，2009，12（03）：435-444.[2] 吴中伟.绿色高性能混凝土与科技创新[J].建筑材料学报，2011（01）：1～5.[3] 邢锋，冯乃谦，丁建彤.再生骨料混凝土[J].混凝土与水泥制品，1999（02）：10～13.[4] 孙跃东，肖建庄.再生混凝土骨料[J].混凝土，2014（06）：33-36.[5] 邢振贤，周日农.再生混凝土性能研究与开发思路[J].建筑技术开发，2005，25（05）：28-31.

第三篇：再生混凝土利用现状研究论文

摘要：随着城市化进程的加快，社会对混凝土的需求量迅速增加。作为混凝土重要原材料的粗细骨料出现了明显不足，因此将数量庞大的废旧混凝土进行合理的回收利用，这样既解决了天然原生粗细骨料缺少的问题，又节省了废旧混凝土处理费用，并有利于环境保护，对获得良好的社会经济效益起到了不可低估的作用。

关键词：再生混凝土 粗细骨料 经济效益

进入21世纪以来，随着城市化进程的不断加快，作为城市化最主要的物质基础——混凝土的需求量也在迅速增加。目前，全世界混凝土的年生产量约28×108m3，中国混凝土的年产量占世界总量的45%，已达13×108～14×108m3。在这些混凝土原材料中，粗细骨料约占混凝土总量的四分之三。据此推算：全世界每年需要粗细骨料约21×108m3，而我国建筑行业正在蓬勃地发展，对于粗细骨料的需求量很大，我国对粗细骨料的需求约占全世界需求量的一半，而且随着发展，将来还将越来越多。对于这么大的消耗量，这个地球的天然原生粗细骨料将殆尽，因此从资源合理开发使用及可持续发展的角度，寻求原生集料的替代品非常重要。

与混凝土粗细骨料的巨大需求量相对应是数量庞大的废旧混凝土。世界上每年拆除的废旧混凝土、新建建筑产生的废弃混凝土以及混凝土工厂、预制构件厂的废旧混凝土的数量是惊人的。2006年年4月在厦门召开的“建筑垃圾综合利用与新技术推广研讨交流会”上有最新资料显示我国每年因拆出建筑产生的固体废弃物2亿吨以上，新建建筑产生的固体废弃物大约1亿吨，两项合计约3亿吨。然而，对于这些废旧混凝土的处理方法目前显然不多，传统的处理方法主要是运往郊外露天堆放或填埋。这种方法产生的巨大处理费用和由此引发的环境问题十分突出。废弃混凝土中含有大量的砂石骨料，如果能将它们合理地回收利用，生产再生混凝土用到新的建筑物上，不仅能降低成本，节省天然资源，缓解骨料供求矛盾，还能减轻废弃混凝土对环境的污染，是可持续发展战略的一个重要组成部分。因此，如何充分、高效、经济的利用建筑垃圾，特别是废弃混凝土已经成为许多国家共同研究的一个课题。

再生骨料是将废弃混凝土经过破碎、清洗、分级和按一定比例相互配合后得到的骨料。而利用再生骨料作为部分或全部骨料配制的混凝土，称为再生骨料混凝土，简称再生混凝土。再生骨料按尺寸大小可分为再生粗骨料、再生细骨料；按来源可分为道路再生骨料、建筑再生骨料；按用途可分为混凝土再生骨料、砂浆再生骨料、砌块再生骨料。通过再生骨料混凝土技术可实现对废弃混凝土的再加工，使其恢复原有的性能，形成新的建材产品，从而既能使有限的资源得以再利用，又解决了部分环保问题。这是发展绿色混凝土，实现建筑资源环境可持续发展的主要措施之一，为将来子孙后代留下宝贵的财富。

一、发达资本主义国家对再生混凝土的利用现状

美国、日本和欧洲等发达国家对废弃混凝土的再利用研究得较早，第二次世界大战后，德国、日本等国对废弃混凝土进行了开发研究和再生利用，已经召开过三次有关废混凝土再利用的专题国际会议，提出混凝土必须绿色化。混凝土的利用已成为发达国家所共同研究的课题，有些国家还采用立法形式来保证专项研究和应用的发展。一些发达国家已经大量运用到实际工程中。

（一）日本

日本由于国土面积小，资源相对匮乏，因此将建筑垃圾视为建筑副产品，日本非常重视将废弃混凝土作为可再生资源而重新开发利用。早在1977年日本政府就制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》，并相继在各地建立了以处理混凝土废弃物为主的再生加工厂，并制定了多项法规来保证再生混凝土的发展。此外，日本还对再生混凝土的吸水性、强度、配合比、收缩、耐冻性等进行了系统的研究。

（二）美国

美国政府制定的《超基金法》给再生混凝土的发展提供了法律保障。美国除鼓励应用再生混凝土外，还对其性能进行了研究。如根据密歇根州的两条用再生混凝土铺筑的公路进行了再生骨料混凝土干缩性能的试验研究，试验表明再生骨料混凝土的收缩率大于天然骨料混凝土。美国的公司采用微波技术，做出回收的再生沥青混凝土路面，其质量与新拌沥青混凝土路面料相同，而成本降低了1/3，同时节约了垃圾清运和处理等费用，大大减轻了城市的环境污染。

（三）欧洲各国

欧洲国家如德国目前将再生混凝土主要用于公路路面。德国钢筋委员会1998年8月提出“在混凝土中采用再生骨料的应用指南”，要求采用再生骨料配制的混凝土必须完全符合天然骨料混凝土的国家标准；奥地利的有关试验表明，采用50%的再生骨料配制的混凝土，其强度值可达到奥地利标准，而且发现再生骨料混凝土的弹性模量降低；法国还利用碎混凝土和碎砖块生产了砖石混凝土砌块，所获得的混凝土砌块已被测定，符合与砖石混凝土材料有关的标准。

二、我国对再生混凝土的利用现状

中国虽然在短期内混凝土的原材料危机不会突现，但是将来我国肯定也会面对原材料短缺的问题，而且我国建筑业的发展远远超过一些发达国家，同时对再生混凝土的开（转上页）（接下页）发研究晚于工业发达国家，因此我国政府也鼓励废弃物的研究和应用，同时国内的一些专家学者在这方面进行已加紧对再生混凝土的研究利用进行立项研究。像上海市建筑构件制品公司利用建筑工地爆破拆除的基坑支护等废弃混凝土制作混凝土空心砌块，其产品各项技术指标完全符合上海的混凝土小型空心砌块工程规范。将废弃混凝土破碎或粉碎后的碎块用作新拌混凝土的骨料，在一些改建或重建工程项目中也有所应用。

我国再生混凝土不仅运用到建筑业，而且很多再生混凝土运用在在交通行业中，当混凝土道路的混凝土路面到达其使用年限，或者重物碾压等原因破损，则需要修补或者重建时，现在的一般做法是破除并废弃旧的水泥混凝土面层，修补基层后，重新进行铺筑。目前，在我国水泥混凝土路面再生技术中主要应用的是现场再生技术，即破碎或粉碎现有路面，然后将破碎或粉碎后的路面用作新路面结构中的基层或底基层，这一种做法在我国公路养护维修中普遍采用。例如，合肥至南京的高速公路采用再生混凝土骨料作为新拌混凝土的集料来浇注混凝土路面。合肥至南京的高速公路，路面为水泥混凝土，于1991年建成通车，随着交通量的增长、使用年限的增加，路面出现了不同类型的病害，每年路面维修工程量很大，每年维修产生大量的旧混凝土。为此，在养护维修过程中，根据高速公路快速通行的特点，采用再生混凝土骨料，并加入早强剂，达到快速通行的目的。施工前测试了再生混凝土骨料的表观密度、吸水率、压碎值、坚固性和冲击值，并且充分注意了集料的最大粒径和级配。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达到80%，每年还可以节约大量骨料的运输费用。同时，节省了废弃的混凝土占用的土地费用。这样既节省了大量的养护资金，又有利于环境保护，获得了良好的社会经济效益。

总体而言，虽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产的混凝土构件性能也比天然集料的差。但若通过掺加外加剂，则可以大大改善再生混凝土的性能，只要选择合适的外加剂，再生混凝土的利用就可以十分广泛，而且利用废弃混凝土做集料来生产再生混凝土，对资源循环利用、净化环境、造福子孙后代具有重要意义。因此，这就需要政府加强宣传力度，出台一些强制措施限制废弃混凝土的排放，建立相应的废弃物加工厂。同时，政府应当在财力和政策上予以支持，并制定有关再生混凝土的行业标准，推动再生混凝土这一新型建筑材料的发展，促进中国经济的发展。

参考文献

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高桥泰一，阿部道彦．废混凝土骨料适用现状与未来[J]．混凝土工程(日)，1995，33(2)．

第四篇：关于聚合物透水混凝土抗压强度和透水性能的研究论文

摘要：近些年随着经济的不断发展，我国各项发展项目正在进行积极的开展，这对国家现代化建设具有重要的影响意义。国家发展过程中不仅对各项工程的技术完善加以重视，对各种新型材料也进行积极的研究，聚合物透水混凝土就是现阶段我国建筑工程中所常用的材料，所以对其抗压强度和透水性能的分析十分广泛。提高聚合物透水混凝土抗压强度和透水性能对于我国建筑稳定性的加强具有直接的影响意义，是我国未来发展的重要基础。

关键词：聚合物;透水混凝土;抗压强度;透水性能

聚合物透水混凝土是一种新型的建筑材料，这种材料是在混凝土的基础上加以完善与改进，利用聚合物的相关性质来使混凝土的抗压强度及透水性能得到显著的加强。在对聚合物透水混凝土相关性能的研究过程中要不仅要对材料进行合理的选择，还要对研究方法加以完善，使其能够更简便更有效的体现出所研究的相关性能。聚合物透水混凝土的应用较为广泛，其中最为主要的就是应用于建筑施工中，对其进行优化有利于提高我国未来建筑的质量及稳定性。原材料及试验方法

1.1原材料

聚合透水混凝土所需要的原材料有两种，骨料以及高分子树脂胶黏剂。本研究中所选用的骨料为级配不同的卵石，分别为.2.54~4.32mm.4.32~9.45mm，9.45~13.65mm三种卵石。所有使用的卵石均符合建筑质量管理规定的相关要求，其压碎值数、泥沙含有量等指标也符合相关标准，适用于建筑混施工中凝土的原材料。高分子树脂粘合剂是近些年被研究出并逐渐广泛应用于建筑材料中的一种新型材料，其种类较多，与其他胶黏剂相比高分子树脂粘合剂具有较多的优点，其能够在建筑中提高结构的稳定性，同时使得建筑的使用寿命在原有的基础上进行增加，最为重要的是一些高分子树脂胶黏剂还有具有环保的特性，为国家生态环境的平衡发展起到积极的影响意义。目前普遍得到使用的包括聚氨酯、环氧树脂等。不同种类的树脂在性能上具有较大差别，其中环氧树脂在粘合效果以及稳定性与安全性上具有较显著的优势，所以现阶段对其具有较多的研究。环氧树脂包括水性环氧树脂、无溶剂型环氧树脂两大类。

在本研究中将对无溶剂型聚氨酯胶黏剂、无溶剂型环氧树脂胶黏剂以及水性环氧树脂胶黏剂进行功能稳定性分析。所有高分子树脂胶黏剂的配比以及制作方法具有统一明确的规定与流程，所以其质量均达到研究所需标准。

1.2试验方法

在对聚合物透水混凝土进行抗压强度和透水性能分析时，所采用的试验方法大致分为两步，首先为试样的制备，然后进行相关性能的测试。在对试样的制备过程中，以厂家所提供的配比比例进行胶黏剂的制备，同时将所选择的骨料卵石放入搅拌锅中进行搅拌，达到一定程度后向锅中加入配置好的胶黏剂，并进行均匀的搅拌。将搅拌好的材料取出进行进一步的成型测试，能够成型的材料可以进行后续的自然养护，一般情况下7天以后就可以进行各项性能的测试工作。聚合物透水混凝土具有多种性能，本研究将对其抗压强度以及透水性能进行分析。在抗压强度性能测试中要注意聚合物透水混凝土在完全固化以后其抗压强度就不会发生变化，所以本研究中的抗压强度即为聚合物透水混凝土完全固化时的抗压强度。根据抗压强度的相关试验方法，同时按照参考标准进行抗压强度的对比，得到抗压强度结果。透水性能测试也要按照相关的测试流程以及专业的设备进行，测试试件要进行提前采用一定的模型制备，这样才能较好的保证测试结果的相关性与准确度。将测试后得到的透水性能结果与参考标准进行对照，来确定高分子聚合物透水混凝土的透水参数。

2试验结果与讨论

2.1 胶黏剂类型对聚合物透水混凝土强度及性能的影响

选择不同种类的胶黏剂对于聚合物透水混凝土的抗压强度具有较大的影响，这是由于不同胶黏剂的胶黏能力与稳定性存在较大差异。本研究中所选取的三种胶黏剂分别为无溶剂型聚氨酯胶黏剂、无溶剂型环氧树脂胶黏剂以及水性环氧树脂胶黏剂，从所得到的结果中可以发现在抗压强度性能上，这说明环氧树脂胶黏剂能够较好的加强聚合物透水混凝土的抗压强度。进一步分析可以的得到在环氧树脂胶黏剂中，环氧树脂具有高活性的环氧基、羟基以及酯键等重要的化学键。使用水性环氧树脂胶黏剂中水为环氧树脂提供了丰富的极性溶剂，这使得环氧树脂能够发挥出更好的流动性，进而其在对骨料的粘合中发挥出更为灵活的作用，同保证了聚合物透水性混凝土的抗压强度。无溶剂型环氧树脂胶黏剂缺少水溶剂，所以环氧树脂能够更好地发挥粘合的稳定性，进而使高聚物透水混凝土的抗压强度有所降提高。但是环氧树脂粘合剂还有一些缺点，由于其所含有的大多数化学键都为不可逆性，所以造成环氧树脂粘合剂的脆性较大，韧性有待进一步的加强。而在无溶剂聚氨酯胶黏剂中，其所含有的化学键为氨酯键，使高分子聚合之间能够形成可逆性强的氢键，这一作用使其韧性与耐候性显著增强，但是同时由于氢键的可逆性造成多聚物透水混凝土的抗压强度较小。在透水性能中可以得到水性环氧树脂胶黏剂>无溶剂型聚氨酯胶黏剂>无溶剂型环氧树脂胶黏剂，水性环氧树脂胶黏剂的溶剂水使其加大程度上加强的透水性能，所以使得聚合透水混凝土的透水效果最好。在无溶剂型聚氨酯胶黏剂中含有丰富的氢键，也使其透水性达到较高的水平。无溶剂型环氧树脂胶黏剂的透水性最差，所以导致聚合物透水混凝土的透水效果较差。

2.2胶骨比对聚合物透水混凝土强度及性能的影响

在聚合物透水混凝土中的胶骨比是一项十分重要的内容，对于聚合物土水混凝土的抗压强度产生直接的影响作用。所谓的胶骨比就是胶黏剂与骨料的比例，所以本研究中就是指所选取的三种胶黏剂与卵石的比例j从结果中可以得到，随着胶骨比数值的减小，聚合物透水混凝土的抗压强度所呈现的趋势为先快速后缓慢的下降。三种树脂胶黏剂在聚合物透水混凝土中发挥着重要的粘连作用，其含量的降低势必造成骨料卵石粘连效果的降低，从而使得高聚物透水混凝土的抗压强度逐渐降低。先快速后缓慢的降低说明在树脂胶黏剂低于一定量时对于聚合物透水混凝土抗压强度的影响较差，此时其抗压强度接近于卵石本身的抗压强度。聚合物透水性混凝土的透水性能与抗压性强度相反，表现出的趋势为先缓慢后快速的上升。树脂胶黏剂的在逐渐减少的过程初期还能对卵石起到粘合作用，所以其透水性能上升的较为缓慢，但后期树脂胶黏剂的含量以及不能有效的使卵石进行粘连，所以导致聚合物透水混凝土的透水性能快速上升。

2.3骨料类型及颗粒级配对聚合物透水混凝土强度及性能的影响

骨料卵石的级配数对于聚合物透水混凝土的抗压强度以及透水性能也有着重要的影响作用，本研究中所选用的卵石级配数为2.54~4.32mm，4.32~9.45mm，9.45—13.65mm。从结果中可以看出聚合物透水混凝土的抗压强度随着骨料卵石级配数的增加呈现出的趋势为先上升后下降，这表明骨料卵石在2.54—4.32mm之间的级配数时其体表面积较大，导致一定量的树脂胶黏剂不能有效的将所有卵石进行粘连，使得到的聚合物透水混凝土的抗压强度较差。随着级配数的增加，卵石的体表面积逐渐降低，这时树脂胶黏剂能够较好的发挥粘连作用，提高聚合物透水混凝土的抗压强度。级配数较大所需要的树脂胶黏剂量较少，所以其抗压强度又逐渐下降。透水性能与抗压性能表现出的趋势相反，其原因与抗压强度变化相同。

3结语

想要使聚合物通欧水混凝土的抗压强度与透水性能进行改善，就要对胶黏剂类型、胶骨比以及骨料类型及颗粒级配进行较好的控制。在我国未来的发展中，聚合物透水混凝土将被更广泛的应用于各项施工工程中，其质量与稳定性也会进行显著的加强。

参考文献

[1]徐周聪，王火明，李汝凯，陈飞.聚氨酯碎石混合料透水路面施工工艺与质量控制J].公路交通技术，2015(06):05-08.[2]李汝凯，王火明，周刚.多孔聚氨酯碎石混合料强度及影响因素试验研究U]_中外公路，2015(01):244-247.

第五篇：混凝土企业建设用砂现状研究论文

1原材料和试验方法

1．1试验原材料

选择南宁市周边地区的12组机制砂生产商的成品样本和22家混凝土公司的混合砂成品样本。

1．2试验方法

(1)原材料主要矿物组成测试取12组机制砂样品研磨后过100目的筛子，烘至恒重，使用X射线衍射仪(丹东通达仪器有限公司生产X射线衍射仪)测定原材料中的主要矿物。(2)机制砂与混合砂基本性能的测定根据GBT14684—2011《建设用砂》标准，测定机制砂样品的石粉含量、泥块含量、细度模数、MB值、表观密度、堆积密度、空隙率。

2研究结果与分析

2．1南宁市机制砂场生产原材料情况

按照原材类别区分，目前南宁的机制砂主要分为卵石机制砂和石灰石机制砂这主要有两方面的原因:首先，广西地区的水成岩分布最广，约占全区面积的88%，而水成岩的主要两大类别就是石灰岩和石英岩，这样原材料的选择就比较单一，稳定性较好;其次，由于石英岩的硬度要高于石灰岩，在其他条件相同的情况下，破碎石英岩的成本要高于石灰岩，这导致生产商更倾向选择石灰岩做生产的原材料。

2．2南宁市机制砂与混合砂的基本性能情况

按照最新的GBT14684—2011《建设用砂》标准的要求，分别对12组机制砂和22组混合砂进行了7项性能的测试。

2．3结果与分析

2．3．1制砂工艺和原材料对性能的影响

机制砂的原材料和生产工艺方面对性能的最大影响是成品中的石粉含量，由表1的试验结果可知12组样品中石粉含量合格率仅为58．3%，这12组机制砂中，有11组是干法制砂工艺。典型的干法制砂工艺需要经过“三级筛分、三级破碎”，但在实际生产过程中，生产方资金的投入和工艺路线的组成等诸多原因，造成干法制砂工艺的优良和对原材料的适应性差别较大，最终导致不同成品中各项性能测试数据有了较大的波动甚至不达标，因此出现机制砂的原材料相同，工艺相似但性能却相差较大的现象。在机制砂的原材料中，卵石经过流水长时间的冲刷，表面比较光滑、洁净，在使用前不需要除土，成品中的泥块含量也比较低;石灰石有所不同，石灰石多处于泥土或草皮覆盖之下，所以在生产前要进行相应的除土处理，此过程无法将岩石表面的泥土和岩石缝隙间的泥土彻底除净，加之制砂工艺的差异，除土程度优劣不均，导致大部分的石灰石机制砂中会有不定量的泥块。

2．3．2均值和标准偏差

机制砂中石粉含量的合格率是58．3%，而混合砂是100%，机制砂中粗砂的比例是33．3%，混合砂中粗砂的比例是22．7%，其他各项指标无论是机制砂还是混合砂均满足标准要求，差别不大。但是，我们计算了机制砂和混合砂中的各项指标的均值和标准差。从表3各项指标的平均值来看，机制砂与混合砂有了较为明显的差异，其中机制砂的石粉含量和泥块含量均值是混合砂的2倍左右;细度模数、MB值和空隙率的平均值，机制砂要小于混合砂，而表观密度和堆积密度，机制砂要大于混合砂;在各项指标的标准差方面，机制砂的各项性能的标准差均大于混合砂，表明石粉含量、泥块含量、堆积密度、表观密度四项指标波动较大，表明南宁市及周边地区机制砂的品质参差不齐。相较而言，混合砂是混凝土公司通过试验，调配出各项性能均符合国家标准，这样人为的控制，就大大的降低了数据的波动性。以上结果表明，只有优化机制砂生产工艺，加强机制砂生产的监督管理，才能提高机制砂成品质量，降低机制砂生产的环境负荷，以满足未来建设用砂市场的迅猛需求和环境需要。

3结论

(1)南宁市周边地区用于机制砂生产的原材料主要是石灰石和卵石。(2)南宁市周边地区主要制砂工艺是干法制砂工艺，但工艺路线组成优劣不均，导致各项性能指标数据具有较大的波动，机制砂成品质量差异显著，合格率仅为58．3%。(3)只有经过人工调配的混合砂其各项性能指标均能满足GBT14684—2011《建设用砂》标准的要求，且数据波动较小，产品性能相对稳定。