再生混凝土耐久性研究进展.pdf

2 0 1 3年 第 4期 ( 总 第 2 8 2期 ) Nu mb e r 4 i n 2 0 1 3 ( T o t a l No 2 8 2 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 原材料及辅助物料 M ATERI AL AND AD M I NI CLE d o i ： 1 0 3 9 6 9 8 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 3 0 4 0 2 6 再生混凝土耐久性研究进展 刘玉莲 ，曹明莉 ，张会霞 ( 1 大连理工现代工程检测有限公司 ，辽宁 大连 1 1 6 0 2 4 ；2 大连理工大学 土木工程学院，辽宁 大连 1 1 6 0 2 4 ) 摘要 ： 再生混凝土是发展生态、 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 ， 正越来越受到工程界 的重视 ， 并成为混凝土研究 的热点。 其中 ， 耐久性能的研究是再生混凝土领域 中一个极其重要 的研究方向。 通过查阅国内外文献 ， 综述了 再生混凝土抗碳化性能、 抗冻性能 、 抗渗性能、 抗氯离子渗透性能及抗硫酸盐腐蚀等耐久性能的研究进展 ， 并就耐久性的进一步 研究内容提出有益的建议 。 关键词： 再生混凝土；再生骨料 ；耐久性 中图分类号： T U 5 2 8 0 4 1 文献标志码 ： A 文章编号： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 3 ) 0 4 0 0 9 4 0 4 S t u d y o f t h e d u r a b i l it y o f r e c y c l e d c o n c r e t e LI U Yu l i an 。 CAO M i n g - l i 2 , Z HANG Hu i - x i a ( 1 Da l i a nUn i v e r s i t yo f Te c h n o l o g yMo d e m E n g i n e e r i n gT e s t Co ， L t d ， Da l i a n 1 1 6 0 2 4， Ch i n a ； 2 S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e ri n g ， D a l i a nU ni v e r s i tyo f T e c hno l o g y ， D a l i a n 1 1 6 0 2 4 ， C h i n a ) Abs t r ac t ：As o ne o ft he ma i n me a s ur e s t o d e v e l o p e c o l o gy ， g r e e n c o n c r e t e a nd t o r e a l i z e s u s t a i n a b l e d e v e l o p me n t ofc o n s t r uc t i o n， r e s o urc e s ， e n v i r o n me n t ， r e c y c l e d c o n c r e t e g e t s mo r e a n d mo r e a t t e n t i o n o f e n gi n e e ri n g and b e c o m e s a h o t s p o t i n the s t u d y o f c o n c r e t e T h e d ur a bl e pe r f o r man c e o f the r e c y c l e d c o nc r e t e i s an e x t r e me l y i mp o r t a n t r e s e a r c h di r e c t i o n i n the fie l d o fr e s e a r c hTh r o u g h c o n s ul t i ng l i t e r a t u r e a t h o me a n d曲r o a d， i t s u mma r i z e dthed e v e l o p ment o f c o n c r e t e d u r a b i l i ty s u c ha s c o n c r e t e c arb o n a t i o n r e s i s t a n c e ， f r o s t r e s i s t a n c e ， i m- p e r me a b i l i ty， r e s i s t a n c e t o c h l o rid e i o n p e n e t r a t i o n and s u l p h a t e r e s i s t i n g c o r r o s i o n a n d S O o n， and m a d e s o me s u g g e s t i o n s o n the d u r a b i l i ty f u r t h e r r e s e a r c h K e y wo r d s ： r e c y c l e d c o n c r e t e ； r e c y c l e d a g g r e g a t e ； d u r a b i l i ty 0 引言 近年来 ， 随着城 市化进程 的不 断加快 ， 以及建筑行业 规模的不断扩大 ， 城市中建筑垃圾的产生和排出数量也在 快速增长， 约占城市垃圾总量的 3 0 - - 4 0 。 传统的建筑垃 圾露天堆放或者简易填埋的处理方式 ， 既 占用了大量土地 、 影 响了城市 面貌 ， 又对环境造成 了污染 ， 同时也是资源的 巨大浪费， 已经逐渐被取缔， 而倾向于将其作为再生资源 重新利用。 如利用废弃混凝土制备再生混凝土就是发展绿 色混凝土， 实现建筑、 资源、 环境可持续发展的主要措施之 一 ，正越来越 受到工 程界的重视 ， 并 已成为混凝土研究的 热点【 。 混凝土是非匀质的多相复合体， 其结构和材料不可避 免地存在耐久性问题。 混凝土结构耐久性是指混凝土结构 在 自然环境、 使用环境及材料内部因素的作用下 ， 在设计 要求的目标使用期内， 不需要花费大量资金加固处理而保 持其安全、 使用功能和外观要求的能力【 7 】 。 其中， 混凝土材 料本身的耐久性体现为其能同时保持外观完整及力学性 能而不显著降低。 再生混凝土是将废弃的旧混凝土破碎成 收稿 日期 ：2 0 1 2 1 0 - 2 0 9 4 再生骨料， 经筛分级配后用作水泥混凝土骨料配制出来的 一 种混凝土。 由于再生粗集料 的加入 ， 再生混凝土的微观结 构和界面特点变得更加复杂 ， 其耐久性能将更多地受到集 料本身性能( 如老砂浆的强度及含量、 含水状态等 ) 的影 响 ， 因而 ， 相对普通混凝土而言 ， 再生混凝土耐久性 问题更 加突出和复杂 。 笔者参阅了近年来 国内外大量 的相关研究文献 ， 从抗 碳化性能、 抗冻性能、 抗渗性能、 抗氯离子渗透性能及抗硫 酸盐腐蚀等方面， 系统阐述再生混凝土的耐久性能 ， 分析 其研究现状 ， 凝练总结 当前耐久性 研究存在 的主要 问题 ， 并尝试 给出有价值的建议。 1 再生混凝土耐久性分析 1 1 抗碳化性能 混凝土内水泥石中的水化产物( 主要是 C a ( O H) ) 与 空气中的 C O 和水作用， 生成碳酸盐或其他物质， 从而使 混凝土碱度降低( 也称中性化) 的现象称为碳化。 混凝土碳 化会直接造成钢筋混凝土中钢筋的锈蚀， 从而降低结构的 承载力， 对耐久性亦有着明显的影响。 与同水灰比的普通 混凝土相比， 再生集料的孔隙率远大于天然集料 ， 这无疑 使再生混凝土孔隙率大大增加， 从而降低其抗碳化性能。 然而 ， 再生集料 的表层含有老水泥砂浆 ， 使得再生混凝土 中总 的水泥含量增大 ， 可碳化物质增加 ， 这对抗碳化性能 是有利的。 因此 ， 再生混凝土的抗碳化性能应该是这两个效 应的综合 。 众多研究者通过试验分析了水灰( 胶) 比、 再生粗集料 的取代率 、 矿物掺合料 品种及掺量对再生混凝土 的碳化深 度、 碳化速率等的影响 ， 得出的结论是 比较一致的。 其中 O t s u k i N 的试验结果表明 ： 随水灰 比的增加 ， 再生 混凝土的碳化深度增大， 同一水灰比下 ， 碳化深度略大于 普通混凝土。 S a l o m o n M L e 、 ， y 等 9 的试验结果表明： 碳化深 度随再生粗集料的取代率增加而增大 ， 取代率为 2 0 和 5 0 的再 生混凝土碳化深度 比取代率 为 0和 1 0 0 时小 ， 其原因是 由于配制相 同抗压强度混凝土时 ， 再生混凝土所 需要的水泥量大于普通混凝 土的需求量 ， 从而提供了更 高 的碱性环境阻止了碳化的发展。 D h i r 等人 1删 证明： 当取代 率低于 5 0 时， 再生混凝土的碳化速度与普通混凝土相差 不大 ； 随着再生骨料 的进一步增加 ， 再生混凝土 的碳化速 度略有增加。 雷斌 、 肖建庄【 ， -】 的工作更加详实 ， 他们发现 ： 再生混凝 土的碳化深度与碳化时间的平方根成正 比 ， 碳化速率 随碳 化龄期的增长而减缓 ； 碳化性能不仅受新砂浆 的影响 ， 而 且还受再生粗骨料取代率及其 自身强度的影响， 碳化深度 随再生粗集料取代率的增加而增大， 而在再生粗集料取代 率大于 7 0 后， 碳化深度有所降低。 孙浩等 采用再生粗 骨料以不 同比例取代天然骨料 的同时 ， 用矿渣 、 钢渣 、 粉煤 灰等活性掺合料等量取代水泥， 研究掺活性掺合料再生混 凝 土的耐久性能 ， 试验结果表明 ： 随着 再生粗 骨料掺量的 增加 ， 再生混凝土在各个龄期 内的碳化深度均有不 同程度 的增 大 ， 即再 生混凝 土的抗碳 化能力下降 ， 是 由于再 生混 凝土的孔隙率高， 抗渗性差的缘故 ； 另外， 再生混凝土的碳 化速度随着碳化时间的延长而逐 渐减小 ， 加入 活性掺合料 后 ， 可明显改善再生混凝土的碳化性能， 但其掺量不宜过 大( 矿渣粉掺量不大于 3 0 ， 钢渣粉掺量不大于 1 0 ) 。 随 后 ， 元成方、 罗峥等【 l 3 】 采用快速碳化试验方法， 设置三因素 三水平正交试验 ， 系统研究了再生骨料取代率 、 硅酸钠溶 液对骨料的强化作用以及粉煤灰掺量对再生混凝土抗碳 化性能的影响， 得出随着再生骨料取代率的增加 ， 混凝土 的碳化性能逐渐下降； 使用硅酸钠溶液进行再生骨料强化 可 以增强再生混凝土抗压强度 ， 但使其抗碳化能力减弱 ； 再生混凝土 中的粉煤灰掺量不宜过大 ， 当粉煤灰掺量 大于 1 0 时 ， 应考虑粉煤灰对碳化的不利影 响。 张珍 ， 闫宏生等 的试验也得出矿物掺合料的微集料填充效应和火山灰效 应可以降低再生混凝土中硬化浆体孔隙率 ， 改善再生混凝 土的孔隙特征， 提高再生混凝土的抗碳化能力， 当矿物掺 合料以 1 0 等量取代水泥质量的条件下 ， 矿物掺合料对再 生混凝土中碱含量减少的负面作用超过其对再生混凝土 内部密实度的改善作用， 使得再生混凝土的抗碳化能力降 低 。 而孙亚丽 旧的试验也得 出 ， 再生混凝土碳化 深度随着 粉煤灰掺量 的增大而增大 ； 在 同等 条件 下 ， 再生混凝土碳 化深度大于普通混凝土碳化深度 ， 但均随着水灰比的降低 而降低， 随着标准养护龄期的减少而增大。 潘丽云、 盖占方等【 tq 根据实际工程常用混凝土强度等 级 ， 配制不 同再生骨料种类 的 C 2 0 、 C 2 5 、 C 3 0 、 C 3 5强度 等 级混 凝土 ， 抗 压强度和碳化试验结果显示 ： 混凝土抗压 强 度高 ， 水泥用量越 大 ， 则混凝土密实度越好 ， 强度越高 ， C O ： 扩散速度减慢 ， 碳化深度减小 ， 抗碳化能力强 ； 在相 同强度 等级情 况下同强度等级下 ， 碳化速率 由大到小 的顺序为 ： 再生骨料掺量为 0 一再生细骨料掺量为 1 0 0 一再生粗骨 料掺量为 1 o 0 一全为再生骨料； 混凝土碳化速率与抗压 强度倒数成正 比； 随着再生骨料掺量的增加 ， 再生混凝土碳 化深度增加 。 崔正龙 、 杨力辉等旧则以 1 0 0 再生骨料替代 天然碎石和砂子制备再生混凝土试件 ， 在 C O 浓度为 5 0 2 的试验箱里促进 中性化 2 6 周 ， 试验结果 表 明： 经过 2 6 周 促进中性化试验之后 ， 全再生混凝土试件与普通混凝土试 件相比， 几乎以 3 倍的速度达到中性化 ， 抵抗中性化能力 差。 因此 ， 建议在制备再生混凝 土时 ， 应尽量选用 吸水率低 的骨料 ， 并尽量 以再生粗骨料为宜 ， 减少 附着在 骨料上的 水泥砂浆含量 ， 选用高性能 A E减水剂 ， 减少单位用水量 ， 最好保持在 1 7 5 k g m 3 以下 ， 水灰 比也不宜过高 ， 不宜超过 O 6 0 。 吴红利等人【 目 的研究亦建议 ： 再生混凝 土的配合 比设 计 时水灰 比采用不高于 0 3 6 。 综合以上研究结果发现， 再生混凝土抗碳化性能可能 低于同水灰 比的普通混凝土， 并随着水灰比、 再生骨料的 取代率的增加而减弱， 可以通过掺加适当矿物掺合料有效 改善再生混凝土抗碳化性能。 1 2 抗 冻性 能 混凝 土的抗冻性是指硬化混凝土在水饱和状态下 ， 能 经受多次冻融循环作用而不破坏 ， 同时也不严重降低强 度 的性能。 普通混凝土受冻融破坏的原因， 是由于其内部孔隙 和毛细孔道中的水结冰时产生体积膨胀和冷水迁移所致。 当这种膨胀力超过混凝 土的抗拉强度时 ， 则使混凝土发生 微细裂缝 ， 在反 复冻融作 用下 ， 混凝土 内部 的微细裂缝逐 渐增多和扩大 ， 于是混凝土强度渐趋降低 ， 表面酥松剥落 ， 直至完全破坏。 混凝土处于饱和状态和冻融循环交替作用 是发生混凝土冻融破坏 的必要条 件 ， 因此 ， 冻融破坏一般 发生于寒冷地区经常与水接触的混凝土结构物 。 再生混凝土的抗冻性能表现在两个方面 ： 即经充分硬 化 的再生混凝土 因温度正 负交替 变化而抵抗破坏的能力 和硬化初期的再 生混凝土抵抗负温侵袭的能力。 多名研究 者4 - 明 的试验均得出 ， 再生混凝土具有 良好 的抗冻性能 ， 甚 至优于同水灰比的普通混凝土， 其原因是再生集料较大的 孔隙率不仅起到微养护的作用， 还可降低界面处水泥砂浆 的水灰比， 从而改善了界面质量。 然而， 更多研究者【 得出， 再生混凝土的抗冻性能低 于、 甚至明显低于普通混凝土。 再生粗集料是再生混凝土抗 冻性能的薄弱环节， 其主要原因是再生粗集料很容易吸水 95 饱和 ， 3 0 mi n即可达饱和程度的 9 5 左右 ， 水饱和度对再生 混凝土抗冻性能有很大影响， 降低再生粗集料的水饱和度 可提高再生混凝土抗冻性能。 同时， 再生粗集料更易先于新 水泥基体发生冻融破坏 ， 经过显微分析发现， 微观裂缝首 先集 中于再生粗集料的附着砂浆 ， 进而诱发其周围新砂浆 中生成裂缝 ， 经过次数不多的冻融循环之后裂缝便在新砂 浆 中相互贯通 ， 最终 导致试件破坏 。 经过对 比研究 ， 未掺加 抗冻剂的再生混凝土不适用于冻融环境 中， 而普通混凝土 只要养护到一定龄期， 再受冻时， 就可以使其免遭冻害破 坏， 也即普通混凝土比再生混凝土的抗冻性能要好。 采取外掺粉煤灰或引气剂配制再生混凝土 ， 可提高其 抗冻性 ， 能够满足在寒冷区域环境下 的使用要求 。 戴薇原 等 的试验结果表明 ： 掺加粉煤灰可以改善再生混凝 土的 抗冻耐久性 ， 但粉煤灰 的掺量并不是越多越好 ， 而是存在 一 个合适的量， 如何掌握这个掺量是一个值得研究的问题。 张雷顺等的试验研究表明： 加入引气剂后， 再生混凝土 能达到甚 至超过天然混凝土的抗冻性能 ， 其 中增浆法配制 的再生混凝土的抗冻融性能最好 。 陈德玉 、 刘欢 、 唐凯靖删 的试验结果表 明 ： 随着再生骨料取代率 的增加 ， 再生混凝 土的抗冻性有所下降； 改性骨料能在一定程度上改善混凝 土的抗冻性 ， 其 中有机硅防水剂改性后的再生骨料效果较 好； 随着粉煤灰取代水泥量的增加 ， 再生混凝土的抗冻性 明显下降； 硅灰和引气剂掺加都能较明显地改善再生混凝 土的抗冻性。 王军强等口 q 通过对再生混凝土进行试验得 出： 采取外掺粉煤灰和引气剂配置的再生混凝土， 其抗冻性相 对于普通混凝土来说有很大程度的提高 ， 可以满足寒冷 区 域环境下使用 。 降低水灰比， 也是提高再生混凝土抗冻性能的有效措 施。 蒋亚琼、 耿志军等阎结合合肥市三条不同地区的城市 道路改造的废弃混凝土资源， 对再生混凝土的冻融循环抵 抗性做了基础性试验研究 ， 采用 1 0 0 再生骨料替代天然碎 石和砂子制备再生混凝土， 分别采用水灰比0 4 2 和0 4 5 。 试 验结果表 明： 不同水灰比的 1 0 0 4生混凝土试件的冻融循 环抵抗性 与普通混凝土试件相比均较低 ； 而水灰 比为 0 4 2 的再生混凝土构件和天然混凝土构件的抗冻融循次数均 大于水灰 比为 0 4 5的混凝土构件 。 Y a m o等人圆的试验 表明 ： 再生骨料与天然骨料共 同使用时或通过减小水灰 比 可提 高再生 混凝 土的抗冻融性 。 崔正龙等 试 验 以 1 0 0 再生骨料替代天然碎石和砂子制备再生混凝土， 以水灰比 0 4 5 、 0 5 5 为变动 因素 ， 试验结果表明 ： 1 0 0 再生混凝土试 件的冻融循环抵抗性与粗、 细骨料置换率为 0 的普通混凝 土试件相比， 当水灰比为 0 4 5 、 0 5 5 时， 其耐久性指数分别 降低 6 和 1 0 ， 质量损失也有所增加， 但都能满足评价混 凝土冻融循环抵抗性的最低指标。 毛添钿圈的试验也证明： 再生混凝土的抗冻性能随着水灰比的增加而减弱， 水灰比 大的再生混凝土试件受到冻融后所受到的破坏更为明显 ， 而适 当地减小水灰 比， 可以获得与普通混凝 土抗冻性相 当 的再 生混凝土。 而国外的有关试验 8 - o l研究表明： 再生粗骨料部分取 9 6 代天然骨料混凝 土具有 比全再生骨料混凝土更好的力学 性能和更低的孔隙率， 以至有更佳的抗冻融性。 综合以上研究结果发现， 虽然降低水灰比可减小混凝 土 内部 的孔径 ， 掺加引气剂可减少空气泡 间距 ， 掺加掺合 料可细化混凝土内部 的孔结构等 ， 从而达到提高再生混凝 土抗冻性 能的目的 ， 但是 ， 总体而言 ， 再生混凝 土的抗冻性 要低于普通混凝土 ， 不令人满意 ， 并不推荐将其应用 到暴 露在严峻气候下的结构中。 1 3抗 渗 性 能 混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗压力液体( 水、 油、 溶 液等) 渗透作用的能力。 理论上， 再生集料在破碎过程中产 生的裂缝及其表层老水泥砂浆的孔隙率 ， 还有再生集料 中 的老界面都将改变再生混凝土内部 的孔结构 ， 增大再生混 凝土的孔隙率 ， 从 而增大其渗透能力。 L i m b a c h i y a t 的试验得 出： 再生混凝土的抗渗性能随再 生粗集料取代率的增加而降低， 粗集料取代率小于 3 0 时， 再生混凝土抗渗性能降低不大； 随再生粗集料取代率进一 步增大 ， 再生混凝土抗渗性 能降低较大 。 R o u m i a n a E 9 的试验 结果表明： 再生混凝土的抗渗性能低于 同配合 比的普通混 凝土 ， 若全部采用再生集料将大大降低抗渗性 能 ； 对 于水 灰 比相同的再生混凝土与普通混凝 土 ， 再生混凝土的渗透 性 随水灰 比的增大而增加 ； 当水灰 比较高时 ， 再 生混凝 土 的渗透性与普通混凝土差别不大 ； 当水灰 比较小 时 ， 再生 混凝 土的渗透性则约为普通混凝土的 3 倍 。 张李黎 、 柳炳 康等 的试验结果也得出类似的结论， 同时发现再生混凝 土的抗渗性随强度 的增大而增大 ， 砂率对其影响不大 。 而张大长 、 徐 恩祥等 2 7 1 的试验研 究表明 ： 在粗骨料 的 取代率 5 0 的情况下 ， 再生混凝土表现出了比普通混凝土 更好 的抗 渗性能 ， 说明再生混凝土可以应用于与普通混凝 土相 同的工程结构 ， 其抗渗等级能随着粗骨料取代率 的增 加呈现出先增大后减小的趋势 ， 当再生骨料取代率为 5 0 时具有最佳 的抗渗性 ， 仅当再生粗骨料取代率为 1 0 0 时 ， 再生混凝土的抗渗性能较普通混凝土差一个等级 ， 其他取 代率 的情况下 ， 再生混凝土的抗渗性能与普通混凝土相 当 甚至远高于普通混凝土， 这只能归结于再生混凝土的“ 内 养护” 作用， 即再生粗骨料的高吸水率使其在混凝土凝结 前吸收了一定量的水 ， 这部分水在养护过程中逐渐释放 ， 增 加了混凝土的养护湿度， 使水泥充分水化 ， 从而增加混凝 土的密实度 ， 提高混凝土的抗渗性 。 综合以上试验结果可 以看出 ， 由于再生骨料的孔 隙率 较大 ， 总体来讲 ， 再生混凝土的抗 渗性较相 同条件下 的天 然混凝土要差。 1 4 抗氯 离子渗透性能 钢筋混凝土结构在使用寿命期内可能遇到的最危险 的侵蚀介质就是氯离子， 其抗氯离子性能将影响到整体结 构的耐久性 能 ， 因此 ， 研究再生混凝土 的抗氯离子渗透性 能对再生混凝土的实际运用具有重要作用。 肖开涛 的试验研究表明： 再生混凝土抗氯离子渗透 性能随再生骨料取代率的增加而降低， 采取减小水灰比、 掺加适量矿物掺合料( 如粉煤灰、 矿渣粉、 硅粉等 ) 及外加 剂( 减水剂 、 界面改性剂等 ) 以及对再生骨料进行改性处理 等措施均可以提高再生混凝土抗渗性能， 达到甚至超过普 通混凝土 的抗渗水平 。 O t s u k i 等人 嘲 研究 了相 同水灰 比的 再生混凝土与普通混凝土的氯离子渗透性 ， 试验发现再生 混凝土的抗氯离子渗透性差较普通混凝土差， 并且抗氯离 子渗透性随着水灰比增加而减弱。 吴红利和宋少民【 日 发现， 在较高水灰 比条件下 ， 随着再生骨料掺量的增加 ， 氯离子 扩散系数也随之增加 ， 但在水 灰 比较低的情况下 ， 再生骨 料掺量 的影 响变得不大。 应敬伟 、 肖建庄【2 9 】 的试验结果 表明 ： 再生混凝 土的氯 离子渗透性 随再生粗骨料取代率的增加而增大 ， 并受水灰 比的影响最大 ， 其次是矿物掺合料和混凝土龄期。 顾荣军、 耿 欧 、 藏林 等 鲫 考虑不 同水灰 比与再生骨料取代率情 况 ， 并与普通混凝土进行对 比， 得出再生混凝土内氯离子渗入 的水溶性氯离子浓度较高， 其含量约为普通混凝土的 1 - 2 倍 ； 随着水灰比的提高， 再生混凝土的抗氯离子渗透性能降低， 当水灰 比较大时， 再生混凝土抗氯离子渗透性能明显降低 ， 通过减小水灰比、 提高强度可以改善再生混凝土提高其抗 氯离子性能； 随着再生骨料取代率的提高， 再生混凝土中 各层水溶性氯离子浓度逐渐增加 ， 当再生骨料取代率在 3 0 左右时 ， 混凝土内氯离子浓度提高不 明显 ， 当在 7 0 、 1 0 0 时 ， 混凝土 内的氯离子浓度 明显升高 。 毛添钿阎的试验结 果得 出： 再生混凝土的抗渗性能随着水灰 比的增加而减小 ， 替代率为 3 0 再生混凝土的抗渗性能略低于基体混凝土。 周栋梁 、 周伟玲 、 林玮 3 1 】 的试验表明 ： 再生 混凝 土抗碳化 、 抗冻性 能均明显低 于天然骨料混凝土 ， 2 8 d 氯离子扩散系 数略高于天然骨料混凝土 ， 但随着养护龄期 的延长 ， 其抗 氯离子扩散性能提高不明显 。 综合以上试验结果可以看出， 再生混凝土的抗渗性较 普通混凝土差 ， 随再生集料取代率的增加 ， 再生混凝土抗 渗性能降低 ， 其主要原因是由于再生骨料本身含有很多裂 缝并且包裹部分水泥浆 ， 孔 隙率较高 ， 吸水率较大。 可 以通 过掺人粉煤灰 、 矿粉等措施改善再生混凝土的抗渗性 。 1 5 抗硫 酸盐腐蚀性 能 硫酸盐溶液能与混凝土中水化产物发生化学反应， 使 混凝土产生体积膨胀而破坏。 大量试验研究【 t 均得出较 为一致的结论 ： 由于孔隙率及渗透性较高， 再生混凝土的 抗硫酸盐侵蚀性能略低于相 同水灰 比的普通混凝 土。 肖开涛 喊 验得出， 再生混凝土抗硫酸盐侵蚀性能随再 生集料取代率的增加而降低， 再生粗集料取代率小于 5 0 ， 其 陛能较普通混凝土降低不大； 再生粗集料取代率超过 5 0 ， 其性能较普通混凝土降低较大； 取代率为 1 0 0 ， 约降低 1 8 5 。 D h k等 1叼院 了再生粗骨料取代率分别为 0 2 0 、 3 0 、 5 0 和 1 0 0 的再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀性 ， 试验结果发 现， 当再生骨料取代率小于 3 0 时， 再生混凝土的抗硫酸 盐侵蚀性与普通混凝土基本相同； 随着再生骨料取代率增 加 ， 再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀性降低。 由以上的试验研究可知， 再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀 性 比普通混凝土稍差。 随再生集料取代率增加 ， 再生混凝土 抗硫酸盐侵蚀性能降低 ； 在再生集料取代率较小时， 再生 混凝土抗硫酸盐侵蚀性能降低很小 ， 基本接近于普通混凝 土； 而再生集料取代率进一步增大时， 其性能降低较大。 2 再生混凝土耐久性研 究存在的问题 再生混凝土技术 可以减少天然砂石开采对环境 的破 坏以及废弃混凝土对环境的污染 ， 对混凝土技术走 向可持 续发展的道路有着十分重要的意义 。 以上分析可见 ， 目前再生混凝土抗碳化 、 抗冻性 、 抗 渗 性 、 抗氯离子渗透性和抗硫酸盐腐蚀等耐久性基本性能已 被越来越 多的学者所重视。 但是 ， 从研究状况来看 ， 再 生混凝 土耐久性方面 的研 究还仅处于起步 阶段。 一方 面 ， 由于采用 的试验方法不同 ， 设计内容的差异等原因， 再加上再生混凝土与普通混凝土 在原材料 、 配合 比以及施 工工艺等方面存在显著 的差别 ， 目前对于再生混凝土的耐久性没有的统一的指标体系和 标准方法 ， 对其耐久性的试验和评价， 基本上仍沿用现行 的普通混凝土标准规程和检测方法， 适用性较差， 因此， 各 研究者所得 的结论差异较 大 ， 有 的甚 至是截然 相反。 另一 方面 ， 对再生混凝 土的研究 ， 还是仅仅 停留在宏观规律 的 认识上 ， 尚未从 微观层次上对再生混凝土 的耐久性机理加 以深入探讨。 从应用上来看 ， 钢筋再生混凝土结构也正被推广使用 ， 由于混凝土中碱度降低而导致钢筋表面的钝化膜破坏， 引 起 钢筋锈蚀 ， 进而导致混凝土保护层开裂 、 钢 筋混凝 土之 间的黏结力破坏 、 结构耐久性能降低等一系列不 良后果。 从研究成果来看 ， 再生混凝土耐久性方 面研究基本停 留在定性研究 阶段 ， 而关于应用于实际工程的预测再生混 凝 土耐久性相关性能的物理模型研究尚浅 。 3 结论与建议 对再生混凝土研究现状的分析表明， 总体来讲， 再生 混凝 土的抗碳 化性 、 抗冻性 、 抗渗性及抗硫酸盐侵蚀性是 低于普通混凝土的， 但通过适当的技术措施， 仍可达到规 范规定的使用要求。 一般可通过降低水灰比、 掺加粉煤灰、 矿渣等矿物掺合料、 合理选择再生骨料的粒径和提高再生 粗骨料的质量等方法提高再生混凝土的耐久性 。 从环保、 节约资源等角度预测 ， 再生混凝土将会有一 个可观的应用的前景， 然而， 要想真正的达到使用阶段 ， 仍 然很有很多 问题亟待解 决。 综合再生混凝土研究现状 ， 本 文提出以下建议 ： ( 1 ) 由于水泥、 骨料与国外使用的水泥、 骨料在成分和 性能上差别较大， 因而不能直接使用国外的有关标准， 建议 结合再生骨料分级标准的建立、 制定出适合国内情况的再 生混凝土的有关标准和规程。 ( 2 ) 普通 混凝土的薄弱环节是其界 面过 渡区 ， 对 于再 下转第 1 0 0页 9 7 治工程中的护岸技术由原来的以安全为单一目标， 逐步向 生态型护坡技术转变4 1 。 本研究就是在这方面的一点探索 ， 尽 管现场试验规模较小 ， 监测时 间较短 ， 但还是收获了一 些有实用价值的成果。 ( 1 ) 试验表 明 ， 无砂大孔混凝土具有很好 的防冲护坡 作用 ， 适合植被生长需要 ， 景观效果 良好 。 采用生态混凝土 护坡 ， 可以把岸坡硬化和绿化有机地结合起来 。 ( 2 ) 预制混凝土六角砖 护坡 ， 抗冲稳定性好 ， 固土能力 强， 适合做陡坡的护岸材料； 预制混凝土矩形框格护坡， 尺 度大， 铺筑效率高， 施工方法简单， 成本低， 便于推广使用。 ( 3 ) 后期植物生长情况表 明， 同样 的种植 密度下 ， 圪节 草的成活率和植被覆盖率明显高于麦冬 ， 说明 当地植物适 应能力强。 在今后 的植物品种选择时 ， 建议尽量选择施工区 域内的当地乡土野生草木， 作为护坡植被材料。 ( 4 ) 由于试 验在黄河调水调砂后完成 ， 试验区未经历 上接第 9 7页 生混凝土尤为突出， 有必要研究其界面过渡区的作用 与机 理 ， 寻求更加有效的改善途径 ， 从而显著提高其各种性能 ； 研究测量界面过渡区强度及集料与界面过渡区黏结强度 的标准试验方法及测试仪器 。 ( 3 ) 需要进一步研 究钢筋锈蚀 的机理与发展规律 ， 建 立简便可靠的耐久性物理模型 ， 指导再生混凝土在实际工 程中得到更广泛 、 更有效的应用。 参考文献 ： 【 1 】肖建庄， 雷斌 再生混凝土耐久性能研究【 J 】 I混凝土， 2 0 0 8 ( 5 ) 2 2 肖现涛 粗集科和掺和料对再生混凝土性能的影响研究 D 上 海： 同济大学， 2 0 0 6 【 3 覃银辉 再生混凝土的抗冻性能【 J 】 混凝土 ， 2 0 0 5 ( 1 2 ) ： 4 9 5 2 4 尚永康 再生混凝土抗冻性及力学性能试验研究【 D _ 哈尔滨： 哈 尔滨工业大学， 2 0 1 0 【 5 5 侯星宇 再生混凝土研究综述【 J 混凝土 ， 2 0 1 1 ( 7 ) 【 6 】 郑宇 ， 聂玮 再生混凝土的初步探讨 J 1 安徽建筑， 2 0 1 1 ( 4 ) 【 7 刘建航， 候学渊 基坑工程手册【 M 】 北京： 中国建筑出版社， 1 9 9 7 8 O T S U K I N， MI Y A Z A T O S ， Y O D S U D J A I W I n fl u e n c e o f r e c y c l e d a g g r e g a t e o n i n t e r r a c i al t r a n s i t i o n z o n e， s t r tn g t h， c h l o r i d e pe n e t r a t i o n a n d c a b r o n a t i o n J J o u r a n a l of M a t e r i a l s i n C i v i l E n g i n e e ri n g ， 2 0 0 3 ， 1 5 ( 5 ) ： 4 4 3 4 5 1 【 9 】 S A L O M O N M， L e v y ， H E L E N E P D u r a b i l i t y of r e c y c l e d a g g r e g a t e s c o n c r e t e ： a s a f e w a y t o s u s t a i n a b l e d e v e l o p me n t J C e me n t and C o n c r e t e R e s e a r c h ， 2 0 0 4 ( 3 4 ) ： 1 9 7 5 1 9 8 0 【 l O D HI R R K， L I MB AC HI Y A M C S u i t abi l i t y o f r e c y c l e d a g g r e g a t e f o r u s e i n B S 5 3 2 8 d e s i g n a t e d m i x e s J P r o c e e d i n g s o f t h e I n s t i t u t i o n of C i v i l E n gi n e e r s ， 1 9 9 9 ， 1 3 4 ( 3 ) ： 2 5 7 2 7 4 【 l 1 】 雷斌， 肖建庄 再生混凝土抗碳化性能的研究 J 】 建筑材料学报， 2 0 0 8 ( 5 ) 【 1 2 J 浩未来发展的探讨【 J 】 混凝土， 2 0 0 2 ( 4 ) ： 4 9 5 0 【 1 3 】 元成方， 罗峥， 等 再生骨料混凝土碳化性能正交试验研究 J 1 武 汉： 武汉理工大学学报， 2 0 1 0 ( 2 1 ) ： 3 2 1 4 】 张珍， 闰宏生 再生混凝土的碳化 J 混凝土， 2 0 0 9 ( 1 1 ) 1 5 J 亚丽 再生骨料混凝土耐久性研究进展与现状 J 】 建筑材料学 报， 2 0 0 9 ( 6 ) 【 1 6 】 潘丽云， 盖占方， 等 再生混凝土碳化性能试验研究 D 1 郑州： 华 1 0 0 较大水位变化考验， 今后要进一步加强监测， 评价退水渗 透 、 洪水 冲刷、 恶劣天气等 因素对生态混凝土护坡的影 响， 完善试验成果 。 参考文献： 1 邢振贤， 闰翠英， 倪磊 ， 等 无砂大孔混凝土的植生性与抗冲性 试验研究 J 混凝土， 2 0 1 1 ( 1 0 ) ： 1 2 7 1 2 9 2 1 郑德戈， 谢修平， 林山华 生态混凝土护坡及灌注型植生卷材绿 化工法在水利工程护岸中应用 J 】 水利水电技术， 2 0 1 2 ( 2 ) ： 2 6 2 9 3 】 董哲仁 生态水工学探羁 M 北京： 中国水利水电出版社， 2 0 0 7 作者简介 联系地址 联系电话 邢振贤( 1 9 5 8 一 ) ， 男， 教授， 主要从事高性能生态混凝 土材料研究。 郑州市北环路 3 6 号 华北水利水电学院土木与交通 学院( 4 5 0 0 1 1 ) 1 3 5 98 0 99 3 58 北水利水电学院， 2 0 0 9 1 7 摧 正龙， 杨力辉， 等再生混凝土耐久性的试验研究 J 科学技术 与工程 ， 2 0 0 6 ( 2 ) 1 8 1 王军强， 陈年和， 蒲琪 再生混凝土强度和耐久性能试验叨 混凝 土， 2 0 0 7 ( 5 ) ： 5 3 5 6 【 1 9 】 戴薇原， 王静， 章青 再生粗骨料混凝土抗冻耐久性试验研究 J 新型建筑材料， 2 0 0 9 ( 9 ) ： 5 - 7 【 20 张雷顺， 邓寿昌， 张学兵 再生混凝土与普通混凝土抗冻性能的 比较f J 混凝土 ， 2 0 0 7 ( 7 ) ： 3 4 3 6 【 2 1 】 陈德玉 ， 刘欢， 唐凯靖 再生骨料混凝土的抗冻性研究 J 】 施工技 术， 2 0 1 1 ( 4 0 ) ： 3 4 2 【 2 2 】 蒋亚琼， 耿志军 ， 付佳丽， 等 再生混凝土抗冻融 I生 能对比研究叨 安徽建筑， 2 0 1 1 ( 6 ) 【 2 3 YA MA T O T， e t a 1 Me c h a n i c al p r o p e r t i e s ， d r y i n g s h ri n k a g e a n d r e - s i s t a n c e t o f r e e z i n g a n d t h a wi n g o f c o n c r e t e u s i n g r e c y c l e d a g g T e - g a t e J AC I S p e c i al P u b l i c a a