关键词：耐久性；粉煤灰；水灰比；最大粒径；二次搅拌；半饱和面干
再生骨料混凝土（RecycledAggregateConcrete，RAC）简称再生混凝土（RecycledConcrete），它是指将废弃混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配混合，部分或全部代替砂石等天然骨料（主要是粗骨料）配制而成的新的混凝土。相对于再生混凝土而言，把用来生产再生骨料的原始混凝土称为基体混凝土 (OriginalConcrete)。
1、再生混凝土的耐久性
1.1 再生混凝土的抗渗性
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约为普通混凝土的 3 倍。Mandal 等人的试验研究了相同配合比的再生混凝土与普通混凝土的渗透深度和吸水率，混凝土的水灰比为 0.4，水泥用量为 360kg/m3。试验结果发现普通混凝土的渗透深度和吸水率分别为 18mm 和 4.1%，而再生混凝土的指标为 25mm 和 5.9%，分别较普通混凝土增加了 38% 和 44%，表明再生混凝土的抗渗性能较相同配合比的普通混凝土差，其主要原因是由于再生骨料孔隙率较高，吸水率较大。
1.2 再生混凝土的抗冻融性
以相同强度等级 C35 分别制备再生混凝土和普通混凝土，测定再生混凝土和普通混凝土相对动弹性模量变化，比较各自抗冻性能。结果见表 1。由表 1 反映再生混凝土与普通混凝土冻融次数达到 100 次, 相对动弹性模量变化在 60% 以上，并且二者抗冻试验结果变化不大。
冻融次数 0 25 50 75 100 125
普通混凝土 100 91.02 85.33 72.11 63.4 55.45
再生混凝土 100 87.49 81.09 68.03 61.23 53.04
结果表明再生混凝土的动弹性模量损失率较普通混凝土略高，表明其抗冻融性较普通混凝土差。其原因是由于再生骨料吸水率较高。在寒冷地区，混凝土受冻融循环作用往往是导致混凝土劣化的主要因素。混凝土的抗冻融性间接反映了混凝土抵抗环境水侵入和抵抗冰晶压力的能力，因此常作为混凝土耐久性的另一评价指标。
1.3 再生混凝土的抗侵蚀性
试验时，将再生粗骨料掺量分别控制在 0%、20%、30%、50%、100%，采用 100mm×100mm×400mm 的棱柱体试块，硫酸盐溶液为浓度为 20% 的 Na2SO4 和 MgSO4，共进行了 60 次循环。试验结果表明：当再生骨料的掺量小于 30%时，再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀性与普通混凝土基本相同，随着再生骨料掺量的增加，再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀性降低，但差别不大。这是由于再生混凝土的孔隙率高，抗渗性差的缘故。水化作用产物，如 C3AH，Ca(OH)2 和 C -S- H 凝胶与硫酸盐反应后，将生成膨胀性盐，从而引起膨胀并导致表层开裂或软化。裂缝又助长了含有硫酸盐和其他离子的侵蚀水的渗透，进一步加速了混凝土的破坏，而且也影响到水泥水化物的粘结性能，最终影响到强度。
1.4 再生混凝土的抗碳化
空气中的 CO2 不断向混凝土内部扩散，导致混凝土孔溶液的 pH 值降低，这种现象称为碳化。当混凝土的 pH<10 时，钢筋的钝化膜被破坏，钢筋发生锈蚀，体积膨胀 2.5 倍，混凝土开裂，与钢筋的黏结力降低，混凝土保护层剥落，钢筋面积缺损，严重影响耐久性。试验时，将再生混凝土与相同配合比的普通混凝土进行了对比。试验条件为温度 20℃，相对湿度 60%，二氧化碳的浓度为 20%，再生粗骨料掺量分别控制在 0%、20%、30%、50%、100%。试验结果表明，当取代率低于 50% 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。可以得出结论，再生混凝土的抗碳化性能略差于普通混凝土，原因是再生混凝土的孔隙率高，抗渗性差。
1.5 再生混凝土的氯离子渗透性
相同水灰比的再生混凝土的抗氯离子渗透性较普通混凝土略大，表明再生混凝土的抗氯离子渗透性差，其主要原因是由于再生骨料的孔隙率高。通过掺加粉煤灰可以改善混凝土的渗透性，这是由于加入的粉煤灰填补了再生骨料中的裂纹或者是骨料与骨料之间的间隙，使混凝土骨料与水泥砂浆的界面更加严密，从而使抗氯离子渗透性得到加强。当混凝土中孔溶液 pH>10 时，如果钢筋表面的孔溶液中氯离子浓度超过某一定值时，也能破坏钢筋表面的钝化膜，使钢筋局部酸化，加快其锈蚀率。因此，氯离子渗透性对于混凝土的耐久性至关重要。
2、改善再生混凝土耐久性的措施
2.1 减小水灰比
通过降低再生混凝土的水灰比可以提高再生混凝土的抗渗性能。当再生混凝土的水灰比降低至低于普通混凝土的 0.05-0.10 时，两者的吸水率相差不大。同时还发现减小再生混凝土的水灰比可以提高其抗碳化性能。试验结果见表 2。
表 2 再生混凝土的碳化深度随水灰比的变化
水灰比 0.25 0.4 0.55 0.57
碳化深度（mm）0.4 4.8 23 29
2.2 掺加粉煤灰
粉煤灰可以改善再生混凝土的抗渗性和抗硫酸盐侵蚀性。试验中，将粉煤灰的掺入量为 10%，试验结果表明，与未掺加粉煤灰的混凝土相比，掺加粉煤灰的再生混凝土的渗透深度、吸水率和重量损失率分别降低了 11%、30% 和 40%。掺加粉煤灰还可以提高再生混凝土的抗氯离子渗透性，掺加 30% 的粉煤灰后，再生混凝土的氯离子渗透深度可降低 20% 左右。
2.3 采用二次搅拌工艺
采用二次搅拌工艺可以提高再生混凝土的密实度，从而提高再生混凝土的抗氯离子渗透性。试验结果表明，采用二次搅拌工艺的再生混凝土的氯离子渗透深度可减小 30% 左右。
2.4 减小再生骨料最大粒径
通过减小再生骨料的最大粒径可以提高再生混凝土的抗冻融性。基于这一原因，建议再生骨料的最大粒径宜为 16mm～20mm。
2.5 采用半饱和面干状态的再生骨料
试验时，采用的再生骨料的含水状态分别为完全干燥、饱和面干和半饱和面干 (饱和度分别为 89.5% 和 88.1%)，对再生混凝土进行抗冻融性试验，结果表明，采用半饱和面干状态的再生骨料后，再生混凝土的抗冻融性显著提高。CAD 软件素材教程下载 www.9npx.com 四五设计网 www.45te.com 设计学徒自学网 www.sx1c.com
3、结论与建议
(1) 总体来讲，再生混凝土的抗渗性、抗冻融性、抗硫酸盐侵蚀性、抗碳化能力均较普通混凝土弱，主要是由于再生骨料的孔隙率和吸水率较高的缘故；
(2) 再生混凝土的抗渗性可以通过减小水灰比或掺加粉煤灰加以改善；通过降低水灰比、减小再生骨料的最大粒径、二次搅拌或采用半饱和面干的再生骨料可提高再生混凝土的抗冻融性；掺加粉煤灰能提高再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀性；再生混凝土的抗碳化性能和耐磨性可以通过减小水灰比得以改善；掺加粉煤灰、采用二次搅拌工艺能有效增加再生混凝土的抗氯离子渗透性。
(3) 关于再生混凝土的碱骨料反应以及耐火性能未见研究报道，为了进一步论证再生混凝土应用实际工程的可能性，关于这方面的研究急需展开。
参考文献
1．尚建丽，李占印，杨晓东. 再生粗骨料特征性能实验研究，建筑技术，2003，(1)
2．阿部道彦. 建筑副产品的有效利用. 土木施工 (日)，2005，36(13)
3．高桥泰一，阿部道彦. 废混凝土骨料适用现状与未来，混凝土工程 (日)2005，33(2)
4．杜婷，李惠强，吴贤国. 再生混凝土的研究现状和存在的问题. 建筑技术.2003，(2)
