废弃混凝土再生利用的研究-研究报告.doc

废弃混凝土作为再生骨料和掺合料的利用研究绪论近二三十年来，随着我国城市化进程加快，建筑业进入高速发展阶段，大量旧建筑物达到使用年限，或由于其他因素需要拆除。一般的混凝土工程使用年限约为50-100年，我国建国初期所建成的混凝土工程己经逐步进入拆除期，21世纪将是我国混凝土结构破坏的高峰期，伴随拆除而来的是大量的建筑垃圾，在建筑垃圾中作为最大宗的建筑材料——废弃混凝土所占份额最大。废弃混凝土最常用的处理方式是填埋，这样不仅占用土地，而且污染环境。所以废弃混凝土的处理方式，能不能回收再利用是当今各国科学家研究的一个热点，并已有成效，如废弃混凝土作为再生骨料。再生混凝土不仅有效的解决了废弃混凝土的处理问题，还减少了因此而产生的环境污染问题。另外，自然资源的日夜匮乏严重影响着传统混凝土工业的发展，因此我们必须改变传统的混凝土生产方式，将混凝土的生产方式转变到一个可持续发展的轨道上来。再生骨料混凝土技术可实现对废弃混凝土的再加工，使其恢复原有性能，形成新的建材产品，从而既能使有限资源得以利用，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。第1章研究背景1.1混凝土的发展史混凝土也称砼，是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶凝材料（无机的、有机的或无机有机复合的）、颗粒状集物以及必要时加入化学外加剂和矿物掺合料组分经合理配合的混合料加水拌合硬化后形成具有堆聚结构的材料。混凝土具有原料丰富、价格低廉、生产工艺简单的特点，同时混凝土还具有抗压强度高、耐久性好、强度等级范围宽、使其使用范围十分广泛，因而其使用量越来越大；混凝土不仅在各种土木工程中使用，也广泛使用在造船业、机械工业、海洋的开发、地热工程等领域。混凝土在古代就已得到使用，罗马人曾用火山灰混合石灰、砂制成的天然混凝土在古代的一些建筑中使用。天然混凝土具有凝结力强、坚固耐久、不透水等特性，使之在罗马得到广泛应用，大大促进了罗马建筑结构的发展，而且拱和穹顶的跨度上不断取得突破，造就了一大批至今为人们津津乐道的公共建筑。公元前1世纪中，天然建筑在券拱结构中几乎完全排斥了石材。19世纪20年代波特兰水泥出现，用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性，而且原料易得，造价较低，特别是能耗较低，因而深受人们喜爱。水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料与水拌和使混凝土拌合物具有可塑性；进而通过化学和物理化学作用凝结硬化而产生强度。一般说来，饮用水都可满足混凝土拌和用水的要求，但是水中过量的酸、碱、盐和有机物都会对混凝土产生有害的影响。集料不仅有填充作用，而且对混凝土的容重、强度和变形等性质有重要影响。20世纪初，水灰比等学说初步奠定了混凝土强度的理论基础。相继出现了轻集料混凝土、加气混凝土及其他混凝土。为改善混凝土的某些性质，各种混凝土外加剂也开始使用。为改善混凝土拌合物的和易性或硬化后混凝土的性能,节约水泥,在混凝土搅拌时也可掺入磨细的矿物材料──掺合料。它分为活性和非活性两类。掺合料的性质和数量，影响混凝土的强度、变形、水化热、抗渗性和颜色等。由于掺用外加剂有明显的技术经济效果，它日益成为混凝土不可缺少的组分。60年代以来，广泛应用减水剂，并出现了高效减水剂和相应的流态混凝土；同时高分子材料进入混凝土材料领域，出现了聚合物混凝土；多种纤维被用于分散配筋的纤维混凝土。现代测试技术也越来越多地应用于混泥土材料科学的研究。1.2废弃混凝土的产生和处理目前，我国每年浇注混凝土约15-20亿立方米，而混凝土中砂石骨料占总重量的70%以上，因此我国每年的开山采石约为14亿立方米。另一方面，我国每年废弃混凝土量约为600万立方米，其中一小部分用于填筑海岸、充当道路和建筑物的基础垫层外，绝大部分作为垃圾填埋，这不仅占用大量的土地(甚至是耕地)，而且造成环境污染。对解体混凝土的处理方法：一是开发能够消解、消化混凝土的技术，减少固体垃圾量，但此法不能将废弃混凝土作为一种资源加以利用，是对资源的浪费；二是可将解体混凝土作为原料通过破碎、粉磨、锻烧来生产水泥；三是可将解体混凝土破碎并筛分成粗细骨料，用以代替部分天然骨料来配制成混凝土即再生骨料混凝土，可节省天然的矿物资源，同时减轻固体废弃物对环境的污染。因此，我们必须改变传统的混凝土生产方式，将混凝土的生产方式转变到一个可持续发展的轨道上来。再生骨料混凝土技术可实现对废弃混凝土的再加工，使其恢复原有性能，形成新的建材产品，从而既能使有限资源得以利用，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。第2章国内外废弃混凝土的再生利用现状2.1国外废弃混凝土研究现状再生混凝土的研究与应用并非从最近才开始。早在二次世界大战后,苏联、德国、日本等国家重建家园，就注意到了废弃混凝土的问题，并