混凝土再生骨料的制备及其混凝土设计方法研究开题报告

1. 研究目的与意义

再生骨料是指将建（构）筑物拆除、路面翻修、混凝土生产、工程施工或其他状况下产生的废混凝土块，经过破碎、清洗和分级等一系列加工后，按一定的比例相互配合，所得到的粒径在40mm以下的骨料。其中粒径在5～40 mm范围内的为再生粗骨料，粒径0.5～5 mm范围内的为再生细骨料。将废弃混凝土或粒径5 mm以下的再生细骨料磨制成细度达400m²/kg左右的活性细粉称再生掺合料。将再生骨料作为部分或全部骨料代替天然骨料配制的混凝土即为再生混凝土，也称再生骨料混凝土(Recycled Aggregate Concrete)。用来生产再生骨料的混凝土为原生混凝土或基体混凝土。利用再生掺合料和再生骨料配制商品混凝土，其性能满足设计要求，达到资源循环利用、节能利废和保护环境的目的。由此可见混凝土再生掺合料的制备技术和再生混凝土配合比研究 具有重要的意义。

2. 国内外研究现状分析

第二次世界大战后，日本、美国 、欧洲等国家就开始了再生混凝土的研究和开发利用工作，到现在已召开数次有关废弃混凝土再利用专题的国际会议 。再生混凝土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。早在1992年，巴西召开的联合国环境开发会议上就将地球环境问题摆到了一个很高的位置。众多发达国家将城市建筑垃圾资源化作为环境保护和可持续发展的追求的目标之一，将再生建材（又称绿色建材生态建材）放到了重要的研究课题之列，有的国家已制定出相应的技术规范，使建筑垃圾资源化得到了广泛的推广和运用，有的国家正在研究探索阶段。对于建筑垃圾的管理和处理，发达国家大多实行的是建筑垃圾源头消减策略，即：在建筑垃圾形成之前，就通过科学管理和有效地控制措施将其减量化;对于已经生产的建筑垃圾采取焚烧、分离等措施，使其具有再生资源的功能。

国内外许多专家学者、工程师都开展了关于再生混凝土性能方面的研究，目前已初步达到成熟。研究一致认为，再生骨料表面由于包裹着部分硬化的水泥砂浆（又称为附着砂浆）,许多性能与天然骨料存在着差异，其差异主要体现在表观密度、堆积密度、空隙率、吸水率、吸水速率和压碎指标等参数。近期的资料显示，美国、日本和欧洲发达国家对废弃混凝土的再生利用研究主要集中在对再生骨料和再生混凝土基本性能研究。这些基本性能包括工作性能、物理性能、力学性能和耐久性能等。研究成果表明再生混凝土的基本性能满足普通混凝土的性能要求，其运用于工程结构是可行的。但由于拆除建筑物的建成年代一般较早，在当时的技术条件下，混凝土的强度等级不会很高，新生产的再生混凝土的强度也就不高，一般只用适用于非承重结构混凝土。此外，再生混凝凝土的耐久性能影响了其在很多领域的应用，但混凝土外加剂的快速发展和新结构、新工艺的发展是再生混凝土的基本性能得到了改善和提高。

3. 研究的基本内容与计划

（1）混凝土再生骨料与再生掺合料资源与研究状况调研；

（2） 混凝土再生掺合料的制备技术与质量控制研究；

（3） 再生骨料混凝土配合比设计方法研究，混凝土性能试验、分析水胶比、再生骨料及再生掺合料用量对混凝土性能的影响；

4. 研究创新点

近年来，节能降耗、环境保护，构建节约型社会，形成社会与环境的协调发展，成为全社会主要的努力方向。这也足对建筑节能提_If{的要求，建筑材料作为建筑的基础，得到了高度重视。据统计，全ttc界每年消耗的混凝土量约为88亿t，而且在2l世纪将继续稳定的增长；我国每年约生产混凝土12亿m3，占混凝土体积大约70％的砂石需要通过开山、挖掘河床来取得，严蓖破坏了自然景观和生态环境。另外，随着城市化进程加快，经济发展和人民生活水平提高，我闺每年因拆除建筑产生的固体废弁物，仅废弃混凝土一项大约有1亿t左右。这些废弃的混凝士如果不加以处理和再利用，不但是可循环利用资源的浪费，而且会造成环境污染。因此，废弃混凝土再生材料的性能提高和品种开发，成为目前较为关注的课题之一。