介绍了建筑废弃物混凝土破碎所得的再生骨料替代天然骨料的透水混凝土,总结了孔隙率、再生骨料级配和取代率、骨料包裹强化处理、外加剂、细菌强化等因素对再生骨料透水混凝土性能的影响,综述了再生骨料透水混凝土的研究和应用现状,并对其未来的研究重点与方向作出了展望。

在普通混凝土浇筑的腹板上采用二次浇注再生混凝土翼缘制成叠合梁并进行抗弯承载力试验,对比分析了各叠合梁的抗弯性能、变形特性及其极限破坏形态。试验结果表明,平截面假定理论依然成立;随着再生骨料取代率的提高,梁挠曲变形增加的速率有所提高,但跨中极限挠度值相差不大;梁的抗裂性能略有降低;再生骨料的取代率差异对叠合梁的抗弯极限承载力及极限破坏形态影响不显著。

根据大量水泥稳定再生骨料抗压回弹模量试验,考察了养护龄期、水泥用量、再生骨料来源及取代率对抗压回弹试验结果的影响。试验数据分析表明,再生骨料的掺加对水泥稳定混合料的抗压回弹模量有明显的增强效果,且在同等再生骨料取代率水平下,随着水泥用量和龄期的增长,抗压回弹模量不断增大,且再生骨料来源的混凝土强度越高,试验测得的抗压回弹值越大。

研究了邯郸地区用砖混结构建筑垃圾生成的建筑垃圾人工砂的粒径、堆积密度、吸水率、压碎值指标等基本物理性能,分别以0、50%、100%的建筑垃圾人工砂等量取代天然细骨料配制不同强度等级混凝土,检验混凝土拌合物的性能、力学性能及耐久性能,探讨了建筑垃圾人工砂不同取代率对混凝土性能的影响。试验结果表明,建筑垃圾人工砂完全代替天然砂用于C60及以下强度等级的混凝土中是可行的,随着取代率的提高,混凝土强度有所降低;混凝土强度越高,降低幅度越大。

以再生细骨料取代率和温度作为影响参数,设计并制作了45个标准立方体试块进行抗压强度试验。观察了试块的破坏过程和破坏形态,实测了试块的极限抗压强度,分析了不同温度下立方体抗压强度与再生细骨料取代率的关系以及不同取代率下立方体抗压强度与温度的关系,讨论了影响参数对于立方体抗压强度的影响规律。结果表明:再生水泥砂浆的破坏过程和形态与天然水泥砂浆相似;当温度达到400℃时,试块无爆裂现象,但试块的颜色变成了暗粉红色;随着再生细骨料的增加,试块质量损失率增大;在恒温3h的条件下,不同的温度对立方体试块抗压强度的影响规律并不明显。

分别以30%、40%、50%和60%的铁矿尾矿细砂取代天然砂,并复掺矿渣微粉和粉煤灰,配制了C20、C30和C40预拌混凝土,试验研究了混凝土和易性、强度和抗氯离子渗透性等性能。结果表明,以30%、40%和50%铁矿尾矿细砂取代天然砂的各强度等级混凝土和易性均能满足要求;在60%取代率时,混凝土和易性较差,但强度仍能满足要求;50%取代率时,混凝土抗氯离子渗透能力与基准混凝土相当。

通过改变粉煤灰取代率及超掺系数,研究了粉煤灰对不同水灰比及再生混凝土粗骨料取代率透水再生混凝土力学性能的影响。结果表明,粉煤灰等量取代水泥的透水再生混凝土立方体抗压强度、抗折强度及折压比均低于基准透水再生混凝土;当粉煤灰超量取代水泥时,粉煤灰取代率低于20%时的立方体抗压强度、抗折强度及折压比均随超量系数增加而增大,但超量系数超过1.4后效果不明显;粉煤灰取代率为30%时,不同粉煤灰超量系数下力学性能均低于基准试验值;随着再生混凝土粗骨料取代率或水灰比的增大,立方体抗压强度、抗折强度及折压比均随之下降,相同水灰比或再生混凝土粗骨料取代率时,立方体抗压强度、抗折强度及折压比均随粉煤灰超量系数增大而增大,但超量系数超过1.4后效果同样不明显。

研究了实验室破碎废弃混凝土过程中产生的再生微粉的性能,并将再生微粉以不同比例掺入水泥净浆、砂浆及混凝土中,研究其影响规律。结果表明,再生微粉具有潜在活性,可以替代水泥胶凝材料;随着再生微粉取代率的增加,水泥净浆标准稠度用水量增加、凝结时间延迟,水泥胶砂流动度减小;当再生微粉取代率大于20%时,砂浆强度降低明显;当再生微粉取代率为20%时,混凝土各龄期强度均为最高,其28 d抗压强度达到48.16 MPa;随着水化龄期的增加,各取代率下的强度比差异越来越小,再生微粉混凝土后期强度增长较快。

为研究废陶瓷对混凝土力学性能的影响,选取了六种不同状态的废陶瓷以0、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、100%的取代率等质量替换天然石子,共制作了294个废陶瓷混凝土抗压试件和抗折试件,养护28 d后分别测试其抗压强度和抗折强度。通过对试验数据的分析,研究了不同废陶瓷取代率对混凝土抗压强度和抗折强度的影响,并运用回归分析方法建立了不同废陶瓷取代率下废陶瓷混凝土抗压强度和抗折强度的预测公式。

采用建筑垃圾中的废弃混凝土制备出Ⅰ类品质再生粗骨料,并按照不同的取代率替代天然粗骨料制备再生混凝土,研究了不同水泥用量体系下Ⅰ类品质再生粗骨料的取代率对再生混凝土抗碳化性能的影响。结果表明,再生混凝土的抗碳化性能随着再生粗骨料取代率的降低和水泥用量的增加而逐渐增强,且逐渐接近于天然骨料混凝土;当水泥用量为500kg/m3且取代率为60%时,其碳化深度相比天然骨料混凝土仅增加0.3mm;再生混凝土中再生粗骨料的取代率不宜过高,最大取代率宜选择在40%~60%之间。