再生混凝土研究现状综述
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再生混凝土的研究现状和存在问题【摘要】再生混凝土是一种环保材料,对再生混凝土的研究,可以促进建筑行业的可持续发展。
再生混凝土是指对废弃的混凝土进行回收再利用,是按照一定程序对废弃混凝土进行加工,并按照一定级配进行混合加工,可以将废弃混凝土当做粗骨料进行配制。
本文对再生混凝土研究的意义进行了分析,还对再生混凝土的研究现状进行了介绍,指出了研究过程中存在的问题,希望可以对相关研究人员带来一定帮助。
【关键词】再生混凝土;研究;意义;现状;问题随着现代化城市建设进程的加快,我国建筑工程的数量越来越多,城市的建筑日新月异,很多就建筑物被拆除,新型建筑不断兴起,这也使得城市的形象越来越美。
在对旧建筑进行拆除的过程中,会占用土地资源,还会污染周围环境,不利于城市以及建筑行业的可持续发展,为了解决这一问题,相关人员对再生混凝土进行了研究,而且取得了一定成绩,提高了资源的利用率,实现了对废弃混凝土的再利用。
1.再生混凝土研究的意义随着城市建筑的日新月异,建筑行业发展越来越快,建筑的种类以及功能越来越多,旧的建筑不断被拆除,新型高层建筑以及多功能建筑不断兴起,这在美化城市形象的同时也带来了较多的环境问题。
为了促进建筑行业的可持续发展,必须提高资源的利用率,还要在建筑施工中加强环保意识。
混凝土是建筑施工中必须用到的一类材料,建筑工程的增多,使得混凝土的需求量大大增加了,但是建筑更新比较快,在旧建筑被拆除后,大量的混凝土也面临着浪费的问题,旧建筑拆除工作会产生大量的建筑垃圾,而且会占用大面积的土地,会产生较多的污染问题。
为了提高资源的利用率,必须加强对可再生资源的研究,加强对施工材料的重复利用,还要建设对自然资源的利用以及占用,这样才能促进建筑行业更加健康的发生。
再生混凝土是建筑行业一项重要的研究项目,其主张对废弃的混凝土进行破碎、清洗、筛分以及加工处理,通过一定级配混合可以形成粗骨料,可以制成新的混凝土,这有效提高了混凝土的利用率,而且符合现代社会对建筑行业可持续发展的要求,有利于减少建筑施工带来的环境问题。
国内再生混凝土市场发展趋势及应用前景分析1. 引言国内再生混凝土市场近年来逐渐受到人们的关注,并呈现出快速增长的趋势。
再生混凝土是指通过对废旧建筑混凝土进行再加工和利用,生产出新的建筑材料。
本文将对国内再生混凝土市场的发展趋势和应用前景进行分析,帮助读者深入了解这一新兴领域。
2. 国内再生混凝土市场的发展现状目前,国内再生混凝土市场正在蓬勃发展。
随着国内建筑行业的快速发展和城市更新的推进,大量的建筑废弃物产生,再生混凝土的需求日益增加。
另国家政策的支持和鼓励也为再生混凝土市场的发展提供了机遇。
在大城市中,再生混凝土的应用已经逐渐增多。
一些知名的城市更新项目采用了再生混凝土作为主要建筑材料,既减少了废弃物的排放,又提高了资源的利用效率。
一些大型工程项目也开始采用再生混凝土,以降低建筑成本并减少对天然资源的依赖。
3. 国内再生混凝土市场的发展趋势在未来几年里,国内再生混凝土市场有望继续保持快速增长的态势。
这一趋势将主要受以下几个方面的影响:3.1 环保意识的增强随着人们对环境保护意识的不断提高,对于可持续发展的呼吁也日益增强。
再生混凝土作为一种可再生资源的利用方式,符合环保主张,因此在建筑行业中有着广阔的应用潜力。
3.2 国家政策的支持为鼓励再生混凝土的应用,国家出台了一系列政策和措施。
鼓励企业开展再生混凝土生产的奖励政策、对再生混凝土产品的质量标准等,都为再生混凝土市场的发展提供了有力支持。
3.3 技术的进步和创新随着科学技术的不断进步和创新,再生混凝土的生产工艺和质量得到了极大的提升。
新的生产工艺能够更好地利用废弃物,并生产出更高质量的再生混凝土产品。
这种技术的进步为再生混凝土市场的发展创造了更好的条件。
4. 国内再生混凝土的应用前景国内再生混凝土的应用前景非常广阔。
在建筑行业中,再生混凝土可以用于生产各种建筑材料,如砖块、板材等,可以满足不同工程项目的需求。
再生混凝土还可以用于道路建设、桥梁修复和水利工程等领域。
再生混凝土技术研究发展现状摘要:本文主要从笔者亲身参与的再生混凝土的基本性能与再生混凝土技术存在的相关问题,旨在与同行探讨学习,共同进步。
关键词:再生骨料;再生混凝土;力学性能;耐久性随着世界各国经济的发展、人口的增多,以及人为破坏等众多因素的影响,人类的生存环境正变得越来越糟,地球已不能承载如此巨大的压力,对建筑材料的应用处理方式必须重新思考。
而再生混凝土的推广应用是一个很好的解决方法,可以有效解决大量废弃混凝土处理困难以及由此造成的生态环境日益恶化等问题。
目前,再生混凝土新技术是世界各国共同关心的课题,已成为国内外工程界和学术界关注的热点和前沿问题之一。
1.再生混凝土的基本性能(1)物理性能由于再生骨料比天然骨料表观密度小,再生混凝土的密度低于普通混凝土.随着再生骨料掺量的增加,再生混凝土的密度有规律地降低,全部采用再生骨料的再生混凝土密度较普通混凝土降低7.5%.再生混凝土自重低,对于降低结构自重,提高构件的抗震性能等有利.同时,由于其孔隙率大,使得再生混凝土具有较好的保温性能。
(2)工作性能一般认为,在用水量相同的情况下,与基体混凝土相比,再生混凝土的坍落度减小,流动性变差,但粘聚性和保水性增强.如果原混凝土强度越低,新拌再生混凝土和易性越差.主要原因是再生骨料表面粗糙,孔隙多,吸水率大,使得再生混凝土流动性差,坍落度变小.同时,由于骨料表面粗糙,增大了再生混凝土拌合物的摩擦阻力,使再生混凝土的保水性和粘聚性增强.柯国军等发现,当再生骨料的替代率为0%~60%时,其坍落度与基准混凝土基本相同,坍落度损失不大,不会给混凝土施工带来困难,主要是再生骨料用量较少,吸水量也较少.当取代率超过70%时,再生混凝土的坍落度明显降低.再生混凝土的坍落度随水灰比的增大而增大,这和普通混凝土是一致的.但关于再生混凝土的搅拌工艺、泵送工艺、初凝及终凝时间控制等方面还未见研究报道.水中和等采用坍落度法对6个新拌混凝土的流动性进行了研究,结果表明,采用再生混凝土骨料可使混凝土的初始坍落度增加.这是由于为保持相同的自由水量,用多孔的再生混凝土骨料配制混凝土时需要更多的拌合水.干燥的再生骨料,加入的拌合水比较多;当混凝土中含有较多的干燥再生骨料时,其初始坍落度也就大.但是,干燥状态的再生骨料配制的混凝土经过一段时间放置后其坍落度损失很快.因为干燥的再生骨料吸水速度快、吸水量大,坍落度损失也就最快。
国内外再生混凝土技术标准及应用概述一、前言随着人们对环保意识的提高,再生混凝土作为一种环保型材料,已经受到越来越多的关注。
再生混凝土的技术标准不断完善,应用范围也越来越广泛。
本文将从国内外两个方面进行探讨,全面介绍再生混凝土技术标准及应用现状。
二、国内再生混凝土技术标准概述1. GB/T 25177-2010《混凝土再生骨料》GB/T 25177-2010《混凝土再生骨料》是我国第一部再生混凝土标准,于2011年正式实施。
该标准规定了再生骨料的分类、物理性能、化学性能、机械性能、耐久性能、应用范围等内容,为再生混凝土的应用提供了技术支持。
2. GB/T 50208-2015《建筑混凝土再生骨料应用技术规程》GB/T 50208-2015《建筑混凝土再生骨料应用技术规程》是我国目前最新的再生混凝土标准,于2015年实施。
该标准对再生混凝土的应用范围、再生骨料的使用、混凝土配合比设计、混凝土的施工、品质控制等方面做出了详细规定。
三、国内再生混凝土应用现状1. 建筑领域再生混凝土在建筑领域的应用主要体现在路面、墙体、地基、桥梁等方面。
例如,深圳某小区采用再生混凝土建造了一座桥梁,该桥梁采用再生骨料替代部分原材料,达到了节能减排的效果。
2. 环保领域再生混凝土是一种环保型材料,其应用可以降低废弃物的处理量,减少对环境的污染。
例如,北京市环境保护局在2018年发布了《北京市建筑垃圾资源化利用行动计划》,提出到2020年完成全市建筑垃圾分类处理、资源化利用和无害化处理等目标,再生混凝土将成为其中的重要一环。
四、国外再生混凝土技术标准及应用概述1. 欧洲标准EN 206:2013欧洲标准EN 206:2013规定了混凝土的性能要求和制备方法,其中也涉及到了再生混凝土的应用。
该标准对再生混凝土的应用范围、再生骨料的分类、化学性质、物理性质、机械性质等方面做出了详细规定。
2. 美国标准ACI 555R-01美国标准ACI 555R-01是一份关于再生混凝土应用的技术手册,其中涉及到了再生骨料的性能要求、再生混凝土的制备方法、应用范围等方面的内容。
再生混凝土的抗压强度研究一、本文概述Overview of this article随着全球资源日益紧张和环境问题逐渐凸显,建筑行业对可持续发展的需求愈发迫切。
再生混凝土,作为一种以废弃混凝土为主要原料,经过破碎、筛分、清洗和配比等工艺制成的环保型建筑材料,近年来在建筑领域的应用逐渐受到重视。
本文旨在深入研究再生混凝土的抗压强度性能,以期为再生混凝土在实际工程中的应用提供理论依据和技术支持。
As global resources become increasingly scarce and environmental issues become increasingly prominent, the construction industry's demand for sustainable development is becoming increasingly urgent. Recycled concrete, as an environmentally friendly building material made mainly from waste concrete through processes such as crushing, screening, cleaning, and proportioning, has gradually received attention in the field of construction in recent years. This article aims to conduct in-depth research on the compressive strengthperformance of recycled concrete, in order to provide theoretical basis and technical support for the application of recycled concrete in practical engineering.本文首先介绍了再生混凝土的基本概念、发展历程及其在建筑行业中的应用现状,分析了再生混凝土抗压强度研究的重要性和紧迫性。
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)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。
再生混凝土应用现状和存在问题分析摘要:对于再生混凝土材料来说,其应用范围相对较广,受到施工人员和技术人员的高度重视和认可。
废弃混凝土在作为再生骨料进行回收的过程中面临着严重的问题。
而且对于再生混凝土的应用现状,研究人员应该更加深入地研究,并且针对已有的问题找到切实可行的措施来解决。
本文中,笔者就对再生混凝土的应用现状和存在的问题进行深入介绍和分析,希望能够给相关的工作人员提供借鉴和参考。
关键词:再生混凝土;应用现状;问题;分析从现如今的建筑工程中可以看出,混凝土材料是不可缺少的材料类型。
主要是由于混凝土材料的基本特点是其他材料没有的。
而且随着社会发展的不断加快,很多很多建筑物都被拆除,从这些建筑中产生很多废弃的混凝土材料,这些混凝土块的作用也比较突出。
所以说可以进行重新应用。
如果应用方式不当就会造成严重的环境问题,成为影响城市形象的重要因素。
因此,对废弃的混凝土材料进行合理地应用不仅具有一定的经济价值,同时还有一定的生态价值。
1、再生混凝土的研究现状所谓的再生混凝土就是将一些原本废弃的混凝土材料进行破碎和清洗,然后按照科学的比例制成再生骨料的形式,使其能够代替天然骨料在建筑工程中进行应用,人们将这种混凝土结构称为再生混凝土。
对废弃混凝土结构进行应用最早出现在二战时期,西方的一些发达国家就对再生混凝土材料的性能和应用可行性进行研究,并且在工程中得以应用。
而且这种研究受到了国际可持续发展研究结构的充分认可,发达国家在对混凝土材料进行应用的过程中,不仅速度相对加快,而且还逐渐以立法的形式来对再生混凝土材料的研究推向高潮。
1.1国外研究和应用情况从国外的研究中可以看出,日本是相对比较典型的国家。
在日本的一些城市中可以看到废弃混凝土的加工厂,在研究的过程中主要是对再生混凝土的吸水性以及强度等因素进行研究。
在美国,为了对再生混凝土的研究工程进行鼓励,政府加大了对研究工作的投资力度。
事实证明,对再生混凝土结构进行应用,不仅可以减少对城市环境的污染程度,还可以提升混凝土材料的利用率。
⼀、前⾔ 随着科技的进步,社会的发展,中⼼城市的建筑业也在不断发展。
⼏乎每天都有旧的建筑物要拆除,每天都有新的建筑要兴建。
⽆论是从废旧建筑物上拆下的废弃混凝⼟,还是新建筑物兴建过程中所产⽣的废渣,都属于建筑垃圾。
这些垃圾影响了城市⽣活环境,造成了环境污染。
把它们运送到郊外进⾏掩埋,不仅要花费⼤量的运费,会给城市郊区造成⼆次污染。
其次,堆放掩埋这些建筑垃圾⼜要占⽤⼤量宝贵的⼟地资源。
将建筑垃圾(此处主要包括废弃混凝⼟块、碎砖块等)进⾏资源化利⽤,变的越来越重要了。
另⼀⽅⾯,在⼈类发展的过程中,随着建筑业的不断发展,建筑材料也发⽣着很多变化,从最早的⽊材、⽯块到现在的各种合成材料。
在这些材料中,最重要且使⽤量的当数混凝⼟了。
在现在建筑物中,⼏乎找不到没有使⽤混凝⼟的。
⽬前,全世界混凝⼟的年产量约28亿⽴⽅⽶,我国的混凝⼟年产量约占世界总量的45%,约13~14亿⽴⽅⽶。
混凝⼟原材料中其⾻料占混凝⼟总量的75%,由此可推断,其⾻料的使⽤量有多⼤。
总有⼀天地球上的⾻料回消耗殆尽。
为了能够解决这些问题,各国开始了再⽣混凝⼟的研究开发与应⽤。
⼆、再⽣混凝⼟的研究现状 ⼆次世界⼤战之后,苏联、⽇本、德国等国家重建家园,就注意到了废弃混凝⼟的问题并开始了再⽣混凝⼟的研究开发与利⽤,且已召开过三次有关废弃混凝⼟再⽣利⽤的专题国际会议。
如今,再⽣混凝⼟已经成为发达国家共同的研究课题了,有些国家还以⽴法的形式来保证和促进其研究的进⾏。
随着我国政府对资源环境问题的重视,也已经开始⿎励再⽣混凝⼟的研究与开发了。
1、⽇本 ⽇本是⼀个⾯积⼩资源少的岛国,它在建筑垃圾再⽣利⽤研究⽅⾯起步早,做的也⽐好的。
⽇本政府早在1977年就制定了《再⽣⾻料和再⽣混凝⼟使⽤规范》,并相继在各地建⽴了处理建筑垃圾的再⽣利⽤⼯⼚。
⽇本建设省在1992年提出了“控制建筑副产品排放和建筑副产品在利⽤技术开发”的5年计划并于1996年10⽉制订了“再⽣资源法”旨在推动建筑副产品的再利⽤,为建筑垃圾的资源化利⽤提供法律和制度的保障。
再生混凝土的国际应用现状和技术标准概述再生混凝土的国际应用现状和技术标准概述引言再生混凝土是一种可持续发展的建筑材料,利用废弃混凝土等再生原料进行生产。
随着对环境保护和资源回收利用的重视,再生混凝土的应用在国际上逐渐增多。
本文将探讨再生混凝土的国际应用现状和技术标准,帮助读者更深入地理解这一话题。
一、再生混凝土的定义和特点再生混凝土是指通过利用废弃混凝土或其他建筑废弃物进行再生加工而得到的混凝土材料。
与传统混凝土相比,再生混凝土具有以下特点:1. 环保:再生混凝土的生产过程中可以减少对天然资源的消耗,同时减少废弃物对环境的污染。
2. 节约成本:再生混凝土采用废弃物作为原料,可以显著降低生产成本。
3. 抗压强度:虽然再生混凝土的抗压强度通常较传统混凝土低,但在实际应用中往往不影响结构的安全性和可靠性。
二、再生混凝土的国际应用现状再生混凝土的国际应用现状各国有所不同,但总体上呈现出以下几个趋势:1. 欧洲国家:在欧洲,再生混凝土的应用较为普遍。
例如,德国、荷兰、瑞士等国家对再生混凝土的使用已经纳入法律法规,并设立了相关的技术标准。
2. 北美地区:美国和加拿大等北美国家也已将再生混凝土列为可持续建筑材料的主要选择之一。
在一些地区,再生混凝土已成为建筑项目的标配。
3. 亚洲国家:在亚洲地区,如日本、韩国和新加坡等国家,再生混凝土的应用也日益增多。
这些国家通过制定相关政策和标准,推动了再生混凝土的发展。
三、再生混凝土的技术标准再生混凝土的技术标准是保证质量和可持续性的重要依据。
以下是一些国际上常用的再生混凝土技术标准:1. 欧洲技术标准:欧洲标准EN 206-1对再生混凝土的使用进行了详细规定,包括对再生骨料的使用比例、物理和力学性能的要求等方面。
2. 美国技术标准:美国混凝土协会(ACI)发布的ACI 555标准规定了再生混凝土的生产和应用要求,包括骨料的品质控制、配合比设计和强度要求等。
3. 亚洲技术标准:亚洲国家的再生混凝土技术标准多数基于国际标准进行制定,并针对本地情况进行了一些调整和补充。
国内外再生混凝土的应用现状及技术标准一、前言再生混凝土作为环保建材,自问世以来便受到了广泛的关注。
随着建筑业的不断发展,再生混凝土的应用也不断得到推广。
本文将介绍国内外再生混凝土的应用现状及技术标准,以期为相关从业人员提供参考和借鉴。
二、国内再生混凝土的应用现状1.再生混凝土的定义再生混凝土是指利用废弃混凝土或其他建筑废弃物,经过破碎、筛分、清洗、再生等技术处理后,再次用于混凝土配制中的回收材料。
2.再生混凝土的应用范围再生混凝土广泛应用于各类建筑工程中,如房屋建筑、桥梁、道路、机场、码头、水利工程等。
此外,再生混凝土还可应用于各类基础工程、地下工程、隧道、地铁等建筑工程。
3.再生混凝土的应用优势(1)环保节能:再生混凝土的生产过程不需要开采天然资源,能够减少建筑垃圾对环境的污染,同时还能节省大量的能源。
(2)节约成本:再生混凝土的生产成本相对较低,能够节约大量的建筑材料和运输成本。
(3)提高使用寿命:再生混凝土的材料性能稳定,具有较好的抗压强度和耐久性,能够提高建筑工程的使用寿命。
4.再生混凝土的生产与应用标准目前,我国对于再生混凝土的生产和应用制定了一系列的标准。
其中,国家标准《再生混凝土》(GB/T 25177-2010)规定了再生混凝土的定义、分类、技术要求、检验方法、标志、包装、运输和储存等方面的内容。
此外,还有一些地方性的标准和规范,如《北京市再生混凝土标准》、《上海市再生混凝土技术规程》等。
5.再生混凝土的应用案例(1)北京市东城区南锣鼓巷地下空间工程:该工程采用了再生混凝土,能够有效地解决建筑垃圾处理问题,同时还能够提高建筑工程的使用寿命。
(2)上海市轨道交通16号线施工:该工程采用了大量的再生混凝土,在保证工程质量的同时,还能够节约大量的建筑材料和运输成本。
三、国外再生混凝土的应用现状1.欧洲再生混凝土的应用现状欧洲对于再生混凝土的应用十分重视,其再生混凝土的应用量已经占到了总混凝土消耗量的10%左右。
钢纤维增强再生混凝土研究现状及展望发布时间:2023-02-16T05:27:22.744Z 来源:《中国建设信息化》2022年第19期作者:张文斌[导读] 钢纤维能有效弥补再生混凝土性能缺陷,因此开展钢纤维增强再生混凝土相关研究至关重要。
张文斌(地球科学与工程学院,华北水利水电大学,郑州,450000)摘要:钢纤维能有效弥补再生混凝土性能缺陷,因此开展钢纤维增强再生混凝土相关研究至关重要。
本文在综述钢纤维增强再生混凝土力学性能、断裂性能、耐久性等研究现状基础上,提出了未来研究方向。
研究成果为钢纤维增强再生混凝土相关研究提供一定参考。
关键词:钢纤维,再生混凝土,力学性能,断裂性能再生混凝土可缓解基础设施建设对巨量砂石的需求,减少对天然砂石的开采,同时,还能有效解决建筑垃圾占用耕地、污染环境等问题,符合绿色建材可持续发展战略,具有显著的经济、社会和环境效益。
但因其强度较低、易开裂、脆性大等特性,限制了其在工程结构中的应用。
钢纤维因具有抗拉强度高、硬度大,弹性模量大,在混凝土中搅拌不易结团等特性,被广泛应用于增强再生混凝土材料性能的研究中。
1 钢纤维增强再生混凝土研究现状Carneiro等[1]的研究表明,钢纤维的加入可以提高再生混凝土的抗压强度并改善断裂过程。
Ortiz等[2]研究了钢纤维增强再生骨料制备自密实纤维混凝土。
采用100%再生骨料制备了钢纤维自密实混凝土,共设计了6组配合比,混凝土抗压强度超过了25MPa。
Mohsen等[3]研究了再生钢纤维对再生混凝土力学性能的影响,试验中再生粗骨料替代率分别取50%和100%,再生钢纤维体积掺量0.5%和1.0%。
试验表明,再生钢纤维可以显著增加再生混凝土的力学性能。
陈爱玖等[4]研究了钢纤维类别对纤维再生混凝土的增强作用,指出纤维类别是影响纤维再生混凝土28 d劈拉强度和抗折强度的重要因素。
张学兵等[5]研究表明再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均随钢纤维掺量的增加而增大。
纤维再生混凝土研究现状废弃混凝土经碾压破碎后再按照一定配比,能够生产加工出再生混凝土。
再生混凝土不仅能够减少垃圾填埋场的使用面积,而且可以减少自然资源的使用。
然而,再生骨料较天然骨料有较多的内部缺陷,其强度与耐久性均弱于对应的普通混凝土。
本文对纤维再生混凝土研究现状进行了归纳,列举了现有研究成果,提出了部分建议,以期为纤维材料与再生混凝土的工程应用与推广提供新思路。
标签:钢纤维聚丙烯纤维再生骨料研究进展1、引言随着我国建筑业的蓬勃发展,混凝土的需求量不断增加,而在生产制备混凝土的过程中需要大量的开采砂石骨料,因此,天然砂石骨料资源的消耗量不断增加。
新建工程及拆除废旧建筑物工程每年产生大量建筑垃圾,其中近40%为废旧混凝土。
传统的垃圾填埋方法不仅占用城市建设用地,而且会造成环境污染。
基于这种现状,人们发现可以将回收废旧混凝土收集,经过破碎再加工后可以制备出再生混凝土,不仅实现废旧混凝土的循环再利用,而且减少了建筑工程对天然骨料的大量开采,对城市的可持续发展和环境保护都有着十分重要的意义。
然而,再生骨料对比于天然骨料,其性能有着一定的缺陷特点。
研究发现,这可能是因为再生混凝土内新砂浆与旧骨料以及旧砂浆与旧骨料之间存在着薄弱的界面过渡区[1],同时,在破碎原混凝土的过程中,混凝土的内部在机械外力的冲击、研磨过程中生成许多微观裂纹,从而使得骨料的吸水率增大,表观密度降低、压碎指标明显增大,造成其干缩性比天然骨料混凝多大得多,对其物理性质和力学性能也产生较大的影响。
2、国内外研究现状早在第二次世界大战后,前苏联、日本、德国等发达国家,在重建家园时就关注了废弃混凝土的回收问题,并开始了再生混凝土的研究开发与利用。
时至今日,国际材料与结构研究联合实验联合会(RILEM)己经召开了5次有关废弃混凝土再利用的专题国际会议,再生混凝土技术己成为许多国家共同研究的课题,也是国内外工程界和学术界关注的热点和前沿问题之一。
再生骨料混凝土的应用现状及未来发展再生骨料混凝土的应用现状及未来发展人类社会的可持续发展日益成为全球各国的共同关注点。
在建筑领域,再生骨料混凝土(Recycled Aggregate Concrete,简称RAC)应运而生,作为一种可持续发展的建筑材料,其应用前景备受关注。
本文将对再生骨料混凝土的应用现状及未来发展进行深入分析,以便能够更好地理解该领域的最新动态。
1. 再生骨料混凝土的定义与特点再生骨料混凝土是指将废弃的混凝土或建筑废料经过处理后再利用的一种建筑材料。
相比于传统混凝土材料,再生骨料混凝土具有以下几个特点:1.1 环保可持续:再生骨料混凝土的生产过程中减少了对天然资源的使用,同时有效减少了建筑垃圾的占地和再填埋的问题,有利于环境保护和可持续发展。
1.2 资源利用高效:再生骨料混凝土通过回收和再利用建筑废料,实现了资源的高效利用,减少了对新骨料的依赖程度。
1.3 技术成熟度:再生骨料混凝土的研究和应用在国际上已有较长时间,其相关技术和经验逐渐成熟。
2. 再生骨料混凝土的现状及应用领域再生骨料混凝土作为一种可持续发展的建筑材料,其应用范围日益扩大。
目前,再生骨料混凝土主要应用于以下几个领域:2.1 建筑工程:再生骨料混凝土可用于建筑物的结构和装修,例如地板、墙体、梁柱等,对于提高建筑物的抗压、抗拉、耐久等性能具有较好效果。
2.2 路面工程:再生骨料混凝土在道路建设中的应用逐渐增加。
通过掺入再生骨料,可以改善路面材料的强度和稳定性,延长道路的使用寿命。
2.3 塑料制品:再生骨料混凝土在塑料制品的生产中也有广泛应用。
通过将再生骨料与塑料混合,可以降低塑料制品的成本,并减少对原料的依赖。
3. 再生骨料混凝土的未来发展趋势随着环保意识的提高和可持续发展的重要性日益凸显,再生骨料混凝土的未来发展仍有巨大的潜力和机遇。
以下是再生骨料混凝土未来发展的几个趋势:3.1 技术创新:未来的研究将更加关注再生骨料混凝土的工艺和性能提升。
纤维增强再生混凝土力学性能研究进展目录1. 内容综述 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 研究现状及发展趋势 (4)2. 纤维增强再生混凝土概述 (5)2.1 再生混凝土简介 (6)2.2 纤维增强再生混凝土的定义 (7)2.3 纤维增强再生混凝土的分类 (8)3. 纤维增强再生混凝土的力学性能 (10)3.1 纤维种类与性能对再生混凝土的影响 (11)3.2 纤维增强再生混凝土的抗压性能 (12)3.3 纤维增强再生混凝土的抗弯性能 (14)3.4 纤维增强再生混凝土的抗拉性能 (15)4. 纤维增强再生混凝土的研究进展 (17)4.1 实验研究 (18)4.2 理论分析 (19)4.3 数值模拟 (21)5. 纤维增强再生混凝土的应用现状 (22)5.1 桥梁工程中的应用 (23)5.2 建筑工程中的应用 (24)5.3 其他工程领域的应用 (26)6. 纤维增强再生混凝土面临的问题与挑战 (27)6.1 材料性能的不稳定性 (29)6.2 结构设计的复杂性 (30)6.3 施工技术的要求 (31)7. 研究展望与建议 (32)7.1 研究方向展望 (33)7.2 产业应用建议 (34)7.3 政策与法规建议 (36)1. 内容综述引言:介绍再生混凝土和纤维增强混凝土的背景、意义、现状和发展趋势,以及其对环境友好和建筑材料可持续性的贡献。
再生混凝土的趋势:概述再生骨料的分类和来源、对再生混凝土性能的影响和研究进展,以及如何通过物理、化学或机械处理改善再生骨料的性能。
纤维技术的应用:讨论纤维的类型、特性和对混凝土性能的改进作用,包括纤维增强混凝土中的纤维种类、长度、直径和分散状态。
力学性能的研究:详细介绍纤维增强再生混凝土的力学性能,包括抗压强度、抗拉强度、韧性、疲劳性能和耐久性等。
讨论如何通过添加纤维来改善这些性能并达到预期的设计要求。
试验方法和技术:介绍用于评价纤维增强再生混凝土力学性能的试验方法和工具,如立方体和圆柱体试验、劈裂试验、拉伸试验、疲劳试验和耐久性测试等。
再生骨料透水混凝土研究综述摘要:为了推动再生骨料透水混凝土在路面工程中的应用,基于国内外文献的数据,对文献进行了总结。
通过对孔隙率、级配、外加剂等因素分析对混凝土的影响,得出了对以后研究重点方向的建议。
关键词:道路工程;再生骨料;透水混凝土;外加剂0 引言我国正处于十四五规划的起步时期,城市发展进程也随之迈入新阶段。
随着城市化进程发展的不断加快,城市路面不透水的缺点也不断被放大。
尤其是在南方强降雨地区,在降雨过后就会或多或少出现路面大量积水的问题。
大量的路面径流不能被及时排除,让车辆在行驶过程中产生滑移或者水飞溅到行人身上,对驾驶员和行人都有巨大的安全隐患,因为路面透水性差,城市地下水也无法得到及时充足的补充,危害生态环境。
本文对国内外再生骨料透水混凝土研究成果进行了阐述,对提升其性能提出几点可行性措施,为再生骨料透水混凝土的路面应用提供参考。
1 再生骨料透水混凝土介绍1.1 透水混凝土透水混凝土又称多孔混凝土,是由粗骨料、水泥、外加剂和水按照一定比例拌制而成的一种生态多孔混凝土,不含或少含细骨料,通常将连续级配的粗骨料替换为单一或间断级配的骨料,骨料间由硬化的水泥净浆或加入少量细骨料的砂浆薄层相互连接,并且成型后其内部存在大量的连通孔隙,故具有高透水性、降噪性、透气性等特点。
1.2再生骨料再生骨料(Recycled Aggregates,以下简称RA)是指将建筑垃圾中的混凝土、砂浆、石或砖石经破碎、筛分后按一定比例混合而成的骨料。
破碎加工后的RA由强度等级不同的混凝土组成,且原混凝土表面可能发生碳化或者气体侵蚀,使其结构变得低密疏松。
因此,若想使用RA,需采用一定措施保证所制混凝土的品质。
为了提高RA的性能,国内外学者对RA进行了大量的试验研究。
日本通过改进RA的生产工艺,将其分为预处理、碾磨、筛分三个阶段,能有效去除废弃骨料表面的水泥砂浆,得到的RA品质优良。
通过配制水泥外掺Kim粉浆液对RA进行包裹强化,取得了较好的效果。
改革开放以来,我国经济迅猛发展,建筑业也进入了高速发展阶段,建筑物不断地拆迁与建设,消耗了数量惊人的混凝土,同时也产生了数量惊人的建筑垃圾,其中废旧混凝土占就到建筑垃圾总量的50%到60%。
【1】除此之外,,自然灾害和战争也会造成建筑物倒塌而产生大量废弃混凝土,2008年汶川7.8地震和2013年雅安7.0级地震,都产生了大量建筑垃圾。
而目前,我国旧有建筑物拆除产生的废弃混凝土绝大部分都是直接运往郊外堆放,而新建建筑物需要的混凝土又完全采用新鲜水泥、石子、河砂等材料配制而成。
由此产生的危害主要有: "○1占用土地,降低土壤质量; ○2过度开山采石破坏地表植被,造成水土流失和生态环境恶化。
再生混凝土技术既能解决废旧混凝土的处置问题,又能节省天然砂石,同时带来社会效益、经济效益和环保效益,被认为是发展绿色混凝土,实现建筑资源环境可持续发展的主要措施之一。
【2】但由于再生混凝土具有水灰比大、表观密度小、孔隙多、强度和弹性模量低、收缩和徐变大、流动性差、变异性大等缺点,大多应用于路基回填等非受力或受力较小的结构中,应用层次较低,阻碍了再生混凝土在实际结构中的广泛应用。
在这种情况下,鉴于钢管混凝土的工作机理,考虑将再生混凝土灌入钢管中形成钢管再生混凝土,利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用使再生混凝土的力学性能得到改善,充分发挥钢管和再生混凝土各自的力学优势,具有广阔的工程应用前景和深远的生态意义。
1、研究现状对钢管再生混凝土结构进行研究,国外始于 20 世纪 90年代末,国内最早的研究文献见于 2005年,其中以钢管再生混凝土轴压短柱力学性能的研究居多。
1、1静力性能1、1、1轴压性能Konno,K等【3】研究了钢管约束再生混凝土构件的强度和变形能力,并与钢管约束普通混凝土构件进行了比较。
结果表明,钢管约束再生混凝土构件的轴压力学性能与钢管约束普通混凝土构件的轴压性能类似,且具有良好的延性,但在刚度和承载力方面表现出降低的趋势。
Malathy.R等[4]开展了同混凝土等级、不同含钢率、不同长细比的钢管再生混凝土试件的轴压试验。
Mohanraj.E等【5】研究了不同粗骨料替代率下不同径厚比、长细比的钢管再生混凝土柱的轴压性能,结果表明,在含钢量相同的情况下,钢管再生混凝土构件比普通钢筋混凝土构件及同粗骨料替代率下再生混凝土构件的承载力高。
杨有福等【678】、肖建庄等【9】、王玉银等【10】、陈宗平等【11】、邱慈长等【12】相继开展了钢管再生混凝土短柱轴压性能的试验和数值模拟工作,分析了各种参数对短柱承载力和变形的影响。
研究结果表明:钢管再生混凝土轴压短柱与普通钢管混凝土轴压短柱的受力过程和破坏模式相似,受力过程分为弹性和塑性阶段,构件的破坏主要表现为斜剪或斜压破坏,随着再生粗骨料取代率的增加,试件极限荷载呈降低趋势; 进入塑性阶段后,各再生骨料取代率约束混凝土应力-变关系相接近,相对普通约束混凝土,钢管约束再生混凝土的变形能力较好,其峰值应变较约束普通混凝土大; 再生混凝土取代率对试件极限承载力和变形能力有一定影响但不明显,套箍指标对承载能力和变形性能影响较大。
张向冈等【13】以再生骨料取代率、长细比、截面形式三个位变化参数,试验研究说明:生粗骨料取代率对钢管再生混凝土轴压长柱的承载力影响不大;长细比对圆钢管再生混凝土试件承载力影响较大,随长细比的增加,试件的承载力逐渐降低,而对方钢管再生混凝土试件承载力影响较小。
王振波【14】对6根再生混凝土取代率相同、膨胀剂掺量不同的钢管混凝土短柱进行了轴压试验,结果表明:掺入适量的膨胀剂能提高钢管再生混凝土短柱的轴压极限荷载,但掺量过大反而会使试件的核心再生混凝土强度和轴压极限荷载下降。
王兵等【15】利用ABAQUS 有限元软件对轴压受力性能进行了理论分析和试验验证,揭示了高温后轴压承载力折减系数的主要影响因素。
研究结果表明:随着曾经历温度的升高和取代率的增加,钢管再生混凝土短柱的承载力整体上呈下降趋势,温度在500℃以上对承载力影响较大,而取代率对承载力的影响较小,且随曾经历温度的升高,影响幅度越小;含钢率、钢材屈服强度、核心混凝土抗压强度对高温后的轴压强度系数有显著影响,而取代率没有影响。
1.1.2偏压性能陈宗平等【161718】通过试验研究了钢管再生混凝土偏心受压长柱的受力性能,主要考虑了再生粗骨料取代率、长细比、偏心距3个变化参数,绘制出荷载-变形、荷载-应变等一系列重要关系曲线,给出了截面应变沿高度分布情况,并分析了变化参数对试件极限承载力的影响规律,研究结果表明:钢管再生混凝土偏压长柱受力过程均经历了弹性阶段、屈服阶段和破坏阶段,破坏形态主要为弹塑性失稳破坏;建议采用规程DL/T5085-1999和DBJ13-51-2003设计圆钢管再生混凝土偏压长柱试件的极限承载力,采用规程CECS159:2004、DBJ13-51-2003设计方钢管再生混凝土偏压长柱试件的极限承载力。
陈宗平等【1920】研究高温后钢管再生混凝土柱偏压力学性能的退化规律,考虑温度作用场、再生粗骨料取代率2个变化参数,获取受力全过程的荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、极限承载力等数据,并分析温度和取代率对高温后圆钢管再生混凝土偏压柱承载力、刚度退化、位移延性、耗能等力学性能指标的影响。
结果表明:随着温度的升高,钢管再生混凝土偏压柱的极限承载力和初始刚度显著降低,随着取代率的变化,钢管再生混凝土偏压柱的承载力、刚度、位移延性、能量耗散等力学性能指标变化不大。
1.2动力性能吴波【21】完成了15根试件在定常轴力和水平往复荷载作用下的拟静力试验,考察废弃混凝土取代率、钢管壁厚、轴压比等因素对试件抗震性能的影响,对试件的水平承载力进行计算分析,同时还将试件的水平承载力和极限位移实测值与螺旋箍筋钢筋混凝土柱的OpenSEES计算值进行对比。
研究表明:①废弃混凝土取代率在0~40%之间变化对试件的初始抗侧刚度、钢管局部屈曲、极限位移、负刚度段行为、刚度退化效应、等效黏滞阻尼系数、滞回曲线形状都影响有限,但再生混合柱的水平承载力总体上比全现浇柱有所降低;②在钢管壁厚仅1.78mm(径厚比168.5)的情况下,轴压比0.4的再生混合柱的极限位移角可达4%,展示了良好的变形能力;③为使薄壁圆钢管再生混合柱的计算水平承载力具有与全现浇钢管混凝土柱相近的安全性,可对前者计算结果乘以调整系数0.95;④横截面积和总用钢量相同时,薄壁圆钢管再生混合柱的水平承载力大多优于螺旋箍筋柱。
研究发现,薄壁圆钢管再生混合柱应用于地震区中、低轴压比情况是可行的。
张向冈【22】设计并制作10根圆形试件进行拟静力试验,考虑再生粗骨料取代率、长细比、轴压比和含钢率等4种变化参数,获取滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能性能和刚度退化等各项抗震性能指标,并采用数部相关规程计算低周反复荷载作用下圆钢管再生混凝土柱的压弯承载力。
试验研究和计算结果表明:试件破坏过程以及破坏形态均与普通钢管混凝土柱相似,主要表现为钢管底部的鼓曲破坏;试件的滞回曲线比较饱满,滞回曲线的形状从梭形发展到弓形;在现有的取代率参数变化范围内,试件的滞回曲线受其影响不大,基于抗震性能需求,再生混凝土可以应用于工程承重结构之中;试件的位移延性系数大于3;破坏时等效黏滞阻尼系数介于0.305~0.460之间;建议采用规程DL/T5 085—1999用于反复荷载作用下圆钢管再生混凝土柱压弯承载力的设计计算。
黄一杰【23】以再生粗骨料取代率、混凝土强度为主要参数,完成了6个钢管再生混凝土柱试件的低周反复试验.结果表明:钢管再生混凝土柱具有良好的抗震性能;试件的耗能能力、延性、滞回特性随着再生粗骨料取代率、混凝土强度的改变而略有变化;考虑粘结滑移与否对试件的抗震性能影响很小;钢管再生混凝土柱极限承载力受再生粗骨料取代率的影响并不明显.最后,提出了基于Miner原理的改进损伤评估模型,通过对比表明该模型能较好地反映钢管再生混凝土柱的抗震损伤水平,与试验结果符合良好.1.3长期荷载作用下的性能杨有福【24】进行了4个长期荷载作用下钢管再生混凝土试件的试验研究,同时进行了2个钢管普通混凝土对比试件的测试,试验结果表明,钢管再生混凝土试件与钢管普通混凝土试件中核心混凝土在长期荷载作用下的纵向变形随时间变化的规律类似,但前者的数值总体高于后者。
基于作者课题组在长期荷载作用下钢管普通混凝土构件方面取得的研究成果,利用龄期调整有效模量法,对钢管再生混凝土构件在长期荷载作用下的变形特性和力学性能进行了理论分析。
对于经过长期荷载作用的试件,数值方法计算得到的荷载.变形关系曲线与试验曲线也吻合较好。
汪承华[25]进行了6 组12 个钢管再生混凝土短柱徐变试验,考虑参数为再生粗骨料取代率和加载龄期,获得了再生混凝土徐变系数过程曲线。
在本试验的参数情况下,随着再生粗骨料取代率的增加,徐变系数逐渐增大,与钢管普通混凝土相比,取代率为50%和100%时,徐变系数分别增大5%和17%。
此外,徐变系数随着加载龄期的增大而减小,持荷时间为3 个月时,与加载龄期为28 天的钢管再生混凝土徐变系数相比,加载龄期为6 天和14 天试件的徐变系数分别增大20%和8%,而加载龄期为56 天试件的徐变系数则降低30%左右。
1.4耐久性鲁军凯【26】通过冻融循环试验和数值模拟研究了实、空心钢管再生混凝土的抗冻耐久性能.研究表明,冻融对空心钢管再生混凝土弹性模量影响较大,对实心钢管再生混凝弹性模量影响较小;混凝土吸水饱和对空心钢管再生混凝土冻胀变形影响不大,对实心钢管再生混凝土冻变形影响较大;温度改变产生的紧箍力对钢管混凝土的影响很小.2、研究展望除了以上研究外,还有一些专家进行了一下研究: 新型FRP-再生混凝土-钢双壁空心组合柱研究展望[27]、不锈钢管再生混凝土轴压和弯曲性能研究【28】、钢管再生混凝土粘结滑移性能研究【29】、从灾后重建探讨再生混凝土的研究现状及其应用发展等【30】。
通过对钢管再生混凝土研究成果的分析,发现目前研究的主要是钢管再生混凝土短柱,长柱、梁以及抗震性能性能的研究也很少。
研究的截面形式也仅仅局限于圆形和方形,对异形截面的研究也少见报道。
这些都是钢管再生混凝土研究中的不足,需要着手解决的问题。
因此,对于钢管再生混凝土领域的研究工作,还需要进行不断的探索与创新。
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