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1、学号20171021205郑州成功财经学院毕业论文(设计)再生混凝土的性能及应用研究院 部 名 称: 建筑工程学院 专 业 名 称: 工程管理 学 生 姓 名: 李 昊 颖 指 导 教 师: 杨慧 讲师 2019年05月摘 要混凝土的需求量随着经济发展及城市化进程的加快与日递增,随之而来的问题是大量天然骨料被消耗以及因拆除使用年限到期的混凝土而产生大量的建筑垃圾,在我国经济高速发展的同时,保护生态环境的可持续发展显得更为重要。虽然我国岩石储存量丰富,但是石头用一块少一块属于非再生的原料,短期无法重新获得,大量的开采导致出现天然资源日渐匮乏的情况,所以再生混凝的发展研究是势在必行的趋势。本文主要
2、从以下方面对再生混凝土进行研究分析;包括再生混凝土的背景意义,国内的外发展状况,再生混凝土的分类及处理方式,再生混凝土的生产工艺流程,生产工艺中的问题及要求,再生混凝土力学强度与普通混凝土的对比,及其应用。从而阐明混凝土材料作为建筑行业的主要材料走“绿色”循环可持续发展道路的迫切性,与再生混凝土替代普通混凝土在技术上所存在的问题挑战和应用前景。关键词:再生混凝土;再生骨料;力学性能;可持续发展AbstractWith the rapid development of economy and the acceleration of urbanization, the demand for con
3、crete is also increasing day by day.The problems followed were the consumption of large quantities of natural aggregate and the production of large amounts of construction waste as a result of the removal of concrete that had expired its useful life.The importance of sustainable development that can
4、 protect the ecological environment is more prominent with the rapid development of our economy.Although our country is rich in rock storage, but the stone uses a small piece of non-renewable raw material,cant be regained in the short term,A great deal of mining is taking place in the face of an inc
5、reasing scarcity of natural resources,therefore, the development of recycled coagulation is an imperative trend.This paper will focus on the research and analysis of recycled concrete from the following aspects;Including the context of recycled concrete,the state of development at home and abroad,Cl
6、assification and treatment of recycled concrete, production process of recycled concrete,Problems and requirements in the production process,comparison of mechanical strength of recycled concrete with that of ordinary concrete,and its application.In this way, the urgency of concrete material as the
7、main material of the construction industry to follow the road of sustainable development of green cycle is expounded,Technical challenges and application prospects of replacing ordinary concrete with recycled concrete.Key Words:Recycled concrete;Recycled aggregate;Mechanical properties;Sustainable d
8、evelopment 目 录1.绪论1.1研究的背景11.2研究的意义21.3再生混凝土在国内外的发展状况21.3.1国内状况21.3.2国外状况32.再生混凝土的概述2.1 再生混凝土的定义52.1.1再生混凝土的分类62.1.2废弃混凝土的处理方式72.2再生混凝土的生产工艺72.2.1生产工艺中的问题82.2.2生产工艺中的要求92.3再生混凝土的力学性能92.3.1再生混凝土的抗压强度102.3.2再生混凝土的抗拉强度102.3.3再生混凝土的抗折强度113.再生混凝土的应用3.1再生混凝土墙体材料123.2再生混凝土道路123.3再生混凝土应用到建筑物中的实例13结论16参考文献17
9、致谢19IV郑州成功财经学院本科毕业论文(设计)1.绪 论1.1 研究的背景根据不完全统计我国目前每年废弃混凝土量约为600万m31,对于废弃混凝土,现我国基本采用的处理方式大多为对废弃的混凝土把其作为废旧垃圾填埋,而再次利用建筑废物融入新建工程的数量还是微乎其微。对于将废弃混凝土直接填埋的这种处理方式不仅需要动用了大量的土地,还对我们国家的生态环境形成了二次的污染。若想解决这一问题可将废弃的混凝土进行分级的破碎、筛分加工处理形成再生骨料,将得到的再生骨料进行适配成为再生混凝土,这样可节省大批的天然岩石,对废弃的石块进行再次循环利用。混凝土作为建筑材料自问世以来,因其具有就地取材、耐久性好、耐
10、火性好、刚度大的特性及整体性好、可模性强还有节约钢材等优势,在建筑、桥梁、隧道、矿井以及水利、港口等工程中得到广泛应用1。混凝土在各种建筑材料中占有主流地位,然而,传统的混凝土工业正面临两大空前危机。其一,资源危机。据统计,我国混凝土的年均使用量高达60亿m3,几乎占全世界年均生产量的1/2。在我国,天然砂石骨料的年均需求量超过100亿吨,工程建设的增多随之对石料的需求也不断增大,频繁的开山取石造成山体毁坏,天然骨料原生地生态环境的可持续发展被严重的破坏1。与此同时,天然骨料的短缺已成为许多国家建筑业发展的瓶颈,而优质的天然骨料资源在我国的很大一部分地区已枯竭,合格的混凝土砂石在许多地区供应都
11、十分紧张,高性能混凝土用砂石在多数的城市及地区已经不复存在。再次,环境危机。混凝土从制备到报废的各个环节都会产生大量的废弃物,在新建与拆除产生的建筑废弃物Construction and Demolition(CD) waster中约占1/3。据保守统计,全世界废弃混凝土年产量在10亿吨以上,而我国达到了1亿吨,且年均增长速为8,预计到2020年将高达6.38亿吨。此外,自然灾害及社会灾害也会产生大量的废弃混凝土,前者如2008年的汶川大地震,产生了超过1.5亿吨废弃混凝土,后者如层出不穷的豆腐渣工程(如2015年“全国第一爆”高达118m的环球西安中心金花办公大楼),数目庞大的废弃混凝土被灾
12、害毁坏而产出。对这种毁坏的废弃混凝土的绝大多数所采用的处理方式都是被装上卡车运出到郊外或是在乡村荒地露天堆放、填埋等方式进行处理2。这种处理的方式耗用着大量的人力、物力和财力。更加严重的是,这些含碱性的废弃混凝土会令大片土壤失活、河流失色,导致严重的二次污染。因此,建设资源节约型、环境友好型社会,迫切要求混凝土这种建筑材料工业走可持续发展的道路。1.2 研究的意义再生混凝土技术的研究不但可以使废弃的混凝土转化成为砂石骨料应用到新的建筑中,又可以减少环境负荷,使废弃混凝土减量化乃至“零排放”,因而越来越受到学术界与工程界的青睐。再生混凝土的研究应用是发展绿色混凝土的主要举措,更是众多国家可持续发
13、展战略追求目标之一。再生混凝土的研究与工程应用已成为世界各国高度重视的课题,不少国家以立法的形式来确保此项研究与应用的顺利开展。我国各个部门对此都提出了相关要求,其中建设部早在1997年就把“建筑废渣综合利用”3列入科技重点推广项目里;于2004年交通部也随之启动了“水泥混凝土路面再生利用关键技术研究”项目3;科技部于2004年、2006年2011年也分别提出了将“建筑垃圾资源化利用”、“建筑垃圾再生产品的研究开发”、“固体废弃物本地化再生建材利用成套技术”列入我们国家的“十一五”科技支撑计划中3。目前,我国北上广等一线城市建筑废弃物回收利用均取得了一定的成效,但与欧美等发达国家还存在很大差距
14、,如何开展建筑废弃物资源的再循环再利用是目前我国绿色发展的迫切要求。1.3 再生混凝土在国内外的发展状况1.3.1 国内状况随着近数十年我国经济持续不断保持高速的发展,尤其是城镇化基本建设速度持续增快、城市规模不断扩展,伴随而产生的建筑废弃物也与日俱增。统计显示每年我国竣工工程大约占世界年均建筑面积的50%,约合20亿m2 。我国城镇化发展对建筑材料需求量增加的同时,老旧建筑物的拆除、不可抗力等因素影响而产生的废弃混凝土也持续增加。根据不完全统计,到2020年我国的新建建筑面积将达到约300亿m2,并伴随而产生的建筑废弃物将高达134亿t,同时好的建筑材料逐渐减少,因此,废弃混凝土的再生利用,
15、是我国建筑资源可持续发展的关键研究方向。2007年由同济大学、上海市建筑科学研究院和上海市市政规划设计研究院编 写了上海市地方标准再生混凝土应用技术规程3,由中国建筑科学研究院和同济大学共同起草的国家标准混凝土用再生粗骨料、混凝土和砂浆用再生细骨料于2011年实施3,这些国家标准的提出为再生混凝土技术体系的建立以及完善和其在实际工程中的应用打下了很好的基础。重视建筑废弃垃圾的处理在各地展开,仅仅2013年后,北上广深等二十几个地方相继出台了有关建筑垃圾管理整治与对资源化利用的政策3。此次明确规定了建筑垃圾的排放管理和运输、处置、监督管理以及法律责任,即使提出这样规范,处置运输管理范畴还不得以很
16、好的运用,在使用上出台的资源化具体实行政策的地方仅不到35%。再生混凝土在我国的发展越为突出,现已成为了建筑工程、环保部门、等各界关注的热点和前沿问题之一4。事实上,废弃混凝土主要来自于大规模城镇化建设中的老、旧城区开发拆除的废旧结构。混凝土制作过程产生的废料、路基、路面拆除翻新废料,不可抗力如自然灾害引起的基础设施重建、修补产生的废弃物等。此外,部分建筑废弃物中有不可回收的物质,其中包括受重金属、辐射等污染的混凝土、沥青或普通混凝土中不可参与的其他杂质。因此,建筑废弃物的可循环利用率、经济效益也是在科研中值得关注的。1.3.2 国外状况在第二次世界大战后,建筑设施受到重创的国家意识到废弃混凝
17、土造成的严重环保问题,开始了的再生循环利用研究,研究结果促进了建筑材料资源的可持续发展。其中较为突出的德国、美国、比利时、荷兰等国家对建筑废弃物的循环利用进行了理论、工程应用等方面相关技术研究工作,已制定出相应技术规范与指标,并且根据指导意见对有关建筑物废弃物循环利用、回收等高新技术在实际工程中的应用与推广受到了很好的成效,日益严峻的废弃物危机得到了有效解决,与此同时,显著的经济效益、社会效益、优化的产业结构、循环经济的发展,对世界建筑资源可持续发展带来积极影响5。其中,废弃建筑资源可持续发展、回收再利用与生态环境的协调尤为重要,如表1-1,为2004年欧盟委员会统计的欧洲国家再生骨料的回收利
18、用率。表1-1 各国再生骨料回收利率统计用表国家建筑及拆迁垃圾/吨回收利用/%焚烧填埋/%德国591783美国304555法国241585意大利20991西班牙13595荷兰119010比利时78713奥地利54159葡萄牙3595丹麦38119希腊2595瑞典22179芬兰1595根据世界可持续发展工商理事会的数据,关于再生骨料的使用比例,欧洲有两个国家高于20,荷兰和英国;有一个国家在1520之间,比利时:有两个国家在710之间,德国和瑞士;其他国家回收率较低5-6。总体来说,欧洲再生骨料占混凝土骨料的6%8,各国政府的激励措施不同,对混凝土碎块再利用做骨料的需求和启发也不同,则各国对更先
19、进的回收技术方法和动机也不尽相同。在混凝土中使用再生骨料,日本比大多数其他国家具有更大的需求,自然而然地发明了更先进的方法将再生骨料回收和“净化”到更高的程度。刷洗、加热、研磨等令人印象深刻,都是设计回收系统的步骤,非常实用且有意义。然而,因为实施这些方法也需要环境资源,在其他情况下这些方法并不是最佳选择,废弃混凝土回收利用生产工艺还待继续探究,需要各国学者的不断研究创新。212.再生混凝土的概述2.1 再生混凝土的定义再生混凝土(Recycled Concrete)又称为再生骨料混凝土(Recycled Aggregate Concrete,RAC),是指将建筑中废弃混凝土块经过破碎、筛分和
20、分级等工艺处理后形成的再生粗细骨料,用其中的部分或全部取代普通砂石骨料,经过加入胶质的材料、一定比例的水等进行配比,而制出的一类新型混凝土7。根据骨料采用不同的取代率和不同的取代方式,可以分为全再生粗骨料混凝土、全天然骨料混凝土、部分再生混凝土7。从以上定义可以看出,“绿色”是再生混凝土相对与普通混凝土比较特有属性,其含有的“绿色”混凝土所属的特点8:(1)其使用可节省部分不可再生资源与能源;(2)对生态环境不会构成破坏,并且还利于生态发展;(3)建筑材料由此可再循环利用,有助于生态可持续健康发展;关于再生混凝土的循环使用如图2-1所示图2-1建筑垃圾与混凝土建筑业的可持续发展循环关系再生混凝
21、土技术实现了废弃混凝土循环再利用,不但可以对普通的砂石骨料资源在工程的建设中得到大量的节省,而且废弃混凝土对生态环境造成的污染也大大降低。更为重要的是,已有研究表明,源于废弃混凝土的循环制出的再生骨料可于制备承重结构混凝土,这样有望达到废弃混凝土的“零排放”,实现真正意义上的关于混凝土工业的可持续发展8。2.1.1 再生混凝土的分类按骨料的组合形式分类9如图2-2所示图2-2再生混凝土按骨料的组合分类按混凝土废弃的来源分类9:(1)新建工程:城市基础建设产生的废弃石块;(2)旧房屋拆除:拆迁、搬移、翻新等;(3)重大自然灾害:洪水、地震、台风等对建筑物损坏产生的废弃混凝土石块4;(4)战争原因
22、也是废弃建筑废料的一个因素4;2.1.2 废旧混凝土的处理方式因所产生的废弃混凝土数量庞大而天然的普通混凝土资源又日益匮乏,在此,世界各国在废弃混凝土的处理上面临着不同方面的问题,尤其是发展中国家面临的重大挑战。目前,废弃混凝土的处理已从传统的填埋模式转移到资源化再生利用模式,再生混凝土的利用方式主要为以下三种形式1;(1)用在回填基础,把地基及铺垫路基的软化面加固。(2)将废弃混凝土挑拣、破碎、筛分、研磨后作为再生水泥的原料使用。(3)把废弃石块进行破碎和分级形成再生粗骨料和细骨料,替换部分或全部天然砂石制备再生混凝土。前两种模式的环境效应有待提高,技术也有待完善,第三种模式是废弃混凝土资源
23、化高效利用的有效途径,更是解决天然骨料资源短缺的有效方法之一。用废弃混凝土生产再生混凝土,实现了混凝土工业的可持续发展,既能解决环境问题,又能减轻资源压力,具有重大而深远的意义。2.2 再生混凝土的生产工艺影响再生混凝土性能的因素有很多,如再生骨料配级、水泥强度等级、配合比、搅拌方法、成型工艺、养护方法等。其中生产工艺方法对再生混凝土的质量好坏有重要的影响。再生混凝土的简化生产工艺流程图如图2-3所示:图2-3再生混凝土生产工艺流程以下为再生混凝土生产的具体步骤:(1)清洗;主要是清除建筑废弃物原料中的大量渣土。(2)破碎;使用破碎技术对混凝土进行分级破碎,对生产所需不同的再生骨料采用不同技术
24、的破碎方式。(3)筛分;使用筛框振动式电动筛和钢丝编织筛面对破碎混凝土块进行分级筛选。(4)配比搅拌;把再生骨料与普通骨料合适配比搅拌。(5)养护;天然养护和加速养护相结合的养护工艺方式10。再生混凝土从试验室和理论研究到实际工程应用的前提是制定合理的施工工艺,为了保证其具有良好的经济效益和较好的操作性,目前国内外对再生混凝土结构的研究主要集中在再生混凝土的配制方法和混凝土的预处理、加固方法、提高混合料的工作性能和再生混凝土的合理施工等方面。2.2.1 生产工艺中的问题由于再生混凝土所使用的再生骨料来源广泛、种类复杂,再生混凝土的生产工艺繁琐。目前各国所采用的生产工艺也不尽相同,所以在再生混凝
25、土的生产工艺中还存在着很多问题,主要问题有几个方面;(1)废弃混凝土分类较多,破碎占地面积大,投资较大,其筛分、去杂、分级工序繁琐。(2)对筛分出的再生骨料工艺制备大小要求严格。(3)对再生骨料的品质要求较高,其二次破碎、二次分筛所造成的成本也较高。(4)不同种类的废弃建筑材料对设备技术要求不同,对于不同替代率配合比对力学性能及耐久性等的影响还在不断探究中。(5)搅拌工艺严格,需要进行二次搅拌。2.2.2 生产工艺中的要求再生混凝土生产工艺设计的主要任务是在获得预期性能的前提下,经济地确定混凝土各组成材料的用量。由于再生骨料来源的广泛性与随机性,其质量好坏参差不齐,加之配制再生混凝土时再生骨料
26、取代天然骨料的方式多样,取代率从0到100不同程度替代普通骨料,包含有再生粗骨料取代普通粗骨料,再生细骨料取代普通细骨料,再生粗、细骨料共同取代普通粗、细骨料,因此,再生混凝土的生产工艺设计显得十分复杂10。骨料的不同区分了普通混凝土与再生混凝土性能上的差异,由于再生骨料有表面密度小和吸水率大的特性,其基本性能较普通骨料差10。但必须在满足工艺设计要求的同时尽可能节约成本。其要求如下:(1)强度的要求配合相同的再生混凝土的抗压强度一般低于普通混凝土10,若想要达到同样的强度等级,降低再生混凝土的水胶比是普遍所采用的方法11。(2)拌合物性能的要求再生骨料的吸水率和含泥量均较高,多棱、多角且表面
27、粗糙的再生骨料吸水率和含泥量较普通混凝土高,需要再生混凝土的单位用水量比普通混凝土大才能达到和普通混凝土大致相同的使用效果11。(3)长期性能和耐久性能的要求再生骨料表面附着的老旧砂浆,这些旧砂浆导致再生骨料弹性模量较普通混凝土低,而且普通骨料与水泥之间、再生粗细骨料与水泥之间有界面存在,这些界面会使再生混凝土的长期性能和耐久性受到不利影响12。因此,在生产和使用不同性能再生混凝土时配比设计中应充足的考虑到再生混凝土使用上的长期性能和耐久性能。(4)节约成本的要求再生混凝土在使用中平均单位水泥用量比普通混凝土多,是由于再生混凝土的水胶比较普通混凝土的低,当单位用水量一定时,在水泥用量上再生混凝
28、土就会比普通混凝土多出一些,因此,针对再生混凝土使用水胶配合比设计时,限定单位水泥的用量可节约一些成本。2.3 再生混凝土的力学性能再生混凝土的力学性能包括抗压强度、抗拉强度与抗折强度、长期力学性能等13,本节主要对抗压、抗拉、抗折性能进行探究。其中再生混凝土使用的再生骨料是经过一定程度的破碎而形成的,这个过程会对再生混凝土的力学特性造成一定影响。本节主要通过查阅文献对比参考实验数据对再生混凝土不同替代率与天然混凝土的对比,分析对力学性能的影响。2.3.1 再生混凝土的抗压强度再生混凝土的抗压强度是影响再生混凝土的主要性能之一13,影响再生混凝土抗压强度的主要因素有:再生骨料的替代率、水灰比、
29、粉煤灰取代率等14,其中,再生骨料取代率、对再生混凝土的抗压强度影响较为突出14。如表2-1所示:表2-1 不同替代率对抗压强度影响试件编号再生骨料替代率%立方体抗压强度fcu/MPa变化幅度N056.6RCA13054.63.5RCA24054.63.7RCA35055.02.8RCA46054.93.0RCA57054.83.2由表可得,采用再生骨料取代的再生混凝土抗压强度低于普通混凝土,取代率30%40%和50%70%区间时,随着取代率的增加而降低15,取代率在50%时达到最优。2.3.2 再生混凝土的抗拉强度学者对抗拉强度的研究不多,再生混凝土抗拉强度的研究结论也存在不同的差异,其力学
30、性能还待完善15。取代率对再生混凝土的抗拉强度影响如表3-2所示:表2-2 不同替代率对抗拉强度影响试件编号再生骨料替代率%劈裂抗拉强度fcu/MPa变化幅度N05.6RCA1304.421.4RCA2404.323.2RCA3504.814.3RCA4605.010.7RCA5704.716.1由表2-2可知,使用再生骨料替代天然骨料的混凝土劈裂抗拉强度普遍低于普通混凝土,再生骨料替代率为30%40%和大于60%后,随着取代率的增加而降低,在取代率为40%60%时,随着取代率的增大而增大15。与抗压强度不同,再生混凝土的抗拉强度最优取代率为60%,合理取代区间在40%70%15。2.3.3
31、再生混凝土的抗折强度再生骨料的不同取代率对再生混凝土抗折强度的影响15如表2-3所示:表2-3 不同替代率对抗折强度影响试件编号再生骨料替代率%劈裂抗拉折度fcu/MPa变化幅度N07RCA1306.65.7RCA2406.57.1RCA3506.65.7RCA4606.48.6RCA5706.310由表2-3可知,使用再生骨料替代天然骨料的混凝土的抗折强度普遍低于普通混凝土,再生骨料替代率为30%40%和50%70%范围内均随取代率的增加而降低,在取代率为50%与70%时分别达到了最大值与最小值15。小结:再生混凝土因部分砂石料被替代为再生骨料,其所属的力学性能在一定程度上低于普通的混凝土。
32、随着砂石取代率的变化,抗压、抗拉及抗折强度发生不同的程度的变化,在再生混凝土骨料的取代率如何更高程度的发挥出其中的力学性能方面还待进行不断实验研究。3再生混凝土的应用形式现今社会对再生混凝土的使用愈加普遍,在工程中有许多施工采用再生混凝土替代普通混凝土应用到建筑物中的实际例子。其中,用于道路基层和面层、基础工程中是目前我国普遍所采取的应用形式16。3.1 再生混凝土墙体材料再生混凝土的墙体方面有再生混凝土空心砌块砌体、空心砌块和再生混凝土板等,都具有高效、节能、节土、质轻、价廉等好处16,高效利用不仅符合我国当前所倡导的形式政策,而且再生混凝土使用后良好的经济效益也随之而来。3.2 再生混凝土
33、道路再生混凝土在道路上的应用相对建筑应用技术较为简单,所以在道路上的应用起步比较早,以下为近几年再生混凝土在道路上的使用案例及当前情况,如表3-1所示:表3-1 再生混凝土在道路上的应用案例及目前情况年份再生混凝土再道路上的应用案例目前情况2002上海江湾机场废弃混凝土加工应用到道路基层建设中已改建2003同济大学校内建成一条再生混凝土刚性路面使用中2006复旦大学新闻学院采用商品再生混凝土建成刚性路面使用中2007南京市青年支路西段使用废混凝土道路基层使用中2007武汉王家墩机场将废弃混凝土用于铺设道路路基和基层使用中2010上海世博园浦西区的沪上生态家内部地面装修材料使用中以上应用,对原来
34、破损路面加入再生混凝土,对于混凝土材料来说,它是非均质的、多相的复合材料,把天然骨料按某一比例替换成破碎后未经化学处理的再生混凝土,在内部形成新混凝土包裹旧混凝土状态的新型复合材料17-18。这种新型建筑材料具有一定降低生产成本、简化生产流程的特性。一般再生混凝土的处理过程中,其表面附着的水泥砂浆需要大量工序进行去除处理并且效果一般,包容型再生混凝土则直接忽略对其表面水泥砂浆的剥离处理。无论再生混凝土的形成过程怎样,它和普通混凝土一样都具有复杂的宏观力学性质,对原来的路面具有增强强度的作用。3.3 再生混凝土应用到建筑物中的实例(1)汶川震后的重建工程地震灾区重建抗震节能房屋建设科技示范工程建
35、设项目,含有一栋以再生混凝土为主题结构的建筑,这个建筑是双层的独栋住房。首层的层高为3.3m二层层高3.0m。以再生混凝土的框架结构为主,再生混凝土小型空心砖砌块充当填充墙19,再生混凝土现浇楼板结构抗震体系,按8度抗震设防,再生粗骨料取代率达到5019。工程竣工后实景图如图3-1:图3-1竣工实景图经过研究表明,把再生混凝土用作框架加上用再生混凝土空心砖增加拉力的结构体系能够在抗震目标上达到比预计还显著的效果。因这种结构经过实践应用,其中的抗震性能优于普通的砖砌体结构,且比普通的传统框架成本低,所以可因地适宜的选择应用并推广到多层住宅的建筑当中去19。这种结构体系具有以下特点:以灾区建筑废物
36、制备成的再生混凝土为主要结构材料,以“框架结构”为主要抗震体系19,加上良好拉结的“再生砌块填充墙”,可以确保良好的抗震性能和节能效果,适用于地震灾后重建多层房屋。同时,该类房屋具有以下特点:建筑空间分隔灵活、抗震性能好、环境友好、资源节约、成本低、施工速度快。(2)上海世博园区再生混凝土工程沪上.生态家,该建筑总建筑面积约3000m2,用地面积1300m2,其中地下建筑为一层,建筑面积为79.14m2,地上为一栋四层的建筑,建筑面积2230m2。如图3-2所示:图3-2“沪上生态家”建筑该建筑的结构主题均采用再生骨料混凝土,其中用旧混凝土取代天然的碎石作为混凝土的骨料20,水泥部分被废料如矿
37、渣和粉煤灰等工业废料替代掉了一部分的普通水泥。内隔墙均采用废弃材料和再生建材,利用建筑垃圾生产的混凝土小型空心砌块和采用废弃的建筑材料用在内隔墙上,而且利用建筑垃圾生产出了再生混凝土小型的空心砌块,以及利用粉煤灰生产出了的粉煤灰砌块等,对建筑拆迁现场产生的固块建筑垃圾进行筛选作为新建筑的夯实基础垫层使用20。“沪上生态家”对其应用会对今后城市建设的可持续发展提供可靠依据及借鉴案例20。(3)位于欧洲西班牙瓦伦西亚市马尼塞斯的一个小镇(Manises Valencia Spain)的一座横跨图里亚河(Turia River)的桥梁,于2010年建成,采用了再生骨料混凝土建造,并且是第一座采用全再
38、生混凝土建造的桥梁。整座桥总共使用了348m3的再生骨料,其再生骨料来源于一座拆除的旧桥,如图3-3:图3-3 再生混凝土桥梁为了提升承载力与增加使用功能,原旧桥梁被拆除改建以满足使用功能,拆除后产生的废混凝土加工处理为再生骨料运用于新桥建设中,新桥增设了自行车道以及人行道,并且优化了水文环境。其结构形式为斜拉桥,总长165m,桥面板采用的是钢再生混凝土组合板形式,与原旧桥梁相比,增加了跨度,减少了河床的桩基数量,桥面板高度也提升了4m,更有利于河水的流通这个首座全部使用再生混凝土材料的桥梁结构,其技术方案和设计方法,对桥梁混凝土工程的可持续发展有重大意义。结 论随着城市的发展外扩,导致环境污
39、染严重,生态被遭到严重破坏。这些问题随着社会发展也越来越多的得到人们的重视,保护生态、与自然和谐共处、走可持续发展之路成了新时代的口号。混凝土的循环利用可以在解决当今日剧恶化的生态环境问题上得到一定的改善。本文中所提到的再生混凝土的推广使用,符合当今所需可持续发展的要求,同时解决了建筑废物的排放问题,这一举措可减少对自然资源的消耗,给经济发展和社会环境带来一定的好处。因再生混凝土与普通混凝土在材料方面存在差异,所以在加工工艺方法、国家所制定的规范标准、混凝土力学性能都与普通混凝土存着区别。再生混凝土若想要全部的取代普通混凝土在建筑材料中的地位,在实际应用的研究中,要不断深入的对其力学性能以及其
40、他耐久性、抗渗性、耐磨性等进行深入的探究,从而更大的发挥出再生混凝土的优势。 再生混凝土虽然在现在市场的发展中有很大潜力,但因加工工艺技术要求较高还处于初期的发展的阶段,使用量和使用范围还受到一定程度的限制。我国虽然在应用上有许多成功的案例,但在与荷兰、比利时、德国、英国等再生混凝土建筑业发展较早的国家相比,还需要不懈努力,若想要再生混凝土和普通混凝土有同等的地位,必须克服再生混凝土应用中的问题及加工工艺所面临的窘境,对再生混凝土的力学性能及再生混凝土生产工艺的研究还要做更细致的工作,再生混凝土才得以在未来工程中广泛应用。参考文献1 贾淑明,刘卓,赵海宏,曹静,赵国有,孔令义.以建筑垃圾为骨料
41、的再生混凝土技术J.低温建筑技术,2012,34(12):3-19.2 刘汉娣,徐恩祥,支正东.再生混凝土的研究进展J.山西建筑,2012,38(33):30-132.3 赵霄龙.混凝土再生骨料相关标准研究及编制A.中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会.高强与高性能混凝土及其应用第七届全国高强与高性能混凝土学术交流会论文集C.中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会:中国土木工程学会,2010:10.4 张志红.建筑废弃物再生利用的调查与研究D.硕士学位论文,2006.5 Alan Richardson.Recycled Materials in ConcreteM.Springer Lo
42、ndon:2013-06-15.6 Mercedes Ro Merino,Marica Sorrentino,Carmelo Maria Torre,Paola Villoria-Sez.Performance Evaluation of Waste Materials in Construction for SustainabilityM.Springer International Publishing:2018-07-11.7 吴祖达.再生骨料混凝土性能研究D.硕士学位论文,2014.8 李伟.地铁工程绿色施工应用研究D.硕士学位论文,2014.9 朱平华,耿犟.再生混凝土概论M.北京理
43、工大学出版社,2017:9-52.10 田赛,林玮,姚志淳,张新华.浅析再生骨料混凝土应用技术J.科技创新导报,2012(35):60.11 张学兵.再生混凝土改性及配合比设计研究D.博士学位论文,2015.12 韩忠宝,张鹏.再生骨料混凝土的耐久性综述J.福建建材,2012(08):17-19.13 孙冰,肖茁良,陈露辉,李一鸣,蒲华乔.再生混凝土力学性能研究进展J.硅酸盐通报,2017,36(02):97-302.14 肖建庄,林壮斌,朱军.再生骨料级配对混凝土抗压强度的影响J.四川大学(工程科学版),2014,46(04):54-160.15 莫建,李秋义,岳公冰,韩帅,王晓飞.再生细骨
44、料品质和取代率对再生混凝土强度的影响J.粉煤灰综合利用,2016(01):6-15.16 田赛,林玮,姚志淳,张新华.浅析再生骨料混凝土应用技术J.科技创新导报,2012(35):60.17 刘庆涛,岑国平,蔡良才,吴永根,吴和盛,陈福年,黄庆国,朱志远.机场道面再生混凝土的性能与应用J.中南大学学报(自然科学版),2012,43(08):3263-3269.18 薛雪.建筑垃圾作为道路材料的再生加工技术研究D.硕士学位论文,2014.19 杜朝华.建筑垃圾再生骨料混凝土及构件受力性能研究D.博士学位论文,2012.20 肖建庄,王军龙,孙振平,李佳彬.再生粗集料在水泥混凝土路面中的应用研究J
45、.公路交通科技,2005(09):52-55.致 谢本论文是在指导杨老师的耐心指导下完成的,感恩有这样一位敬业的老师在我即将毕业之际给予我的帮助和温暖。老师严谨的治学精神,严肃的科学态度,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。感谢杨老师在论文指导过程中给予我的宝贵意见。她将会是我一生的导师。在此谨向杨老师表示最深的谢意和最崇高的敬意。大学时光就这样结束了,我感恩在大学里遇到的每一个人,也许都将成为生命中的过客,但是曾经出现过就是美好的。感恩我的母校给予了我一个温暖的家,伴我成长;感恩我的父母,无私的用爱滋润我育我长大;感恩我的辅导员张老师,给予我生活上的关怀学习上的鼓励;感恩班级所有同学,感谢你们给我温暖,让在异地的我不曾感到孤单;感谢论文小组的同学给予我的帮助。时光飞逝,匆匆几年的大学时光就这样从指缝间溜走了,心里有种说不出的感觉,充满不舍却又满怀期待。谢谢可爱的你们,祝福你们在以后的日子里越来越好。最后,再次对所有关心帮助过我的老师、同学、朋友表示衷心的感谢,祝福亲爱的你们,期盼下次相聚更加美好的我们,谢谢!