1、再生混凝土冻融损伤试验研究现状摘要：本文简述了再生骨料的利用状况。在此基础上，参考大量文献总结了国内外再生混凝土抗冻性能研究现状。由于再生混凝土冻融试验结果存在较大差异，分析了各个学者冻融试验结果出现较大差异的原因。 关键词：再生混凝土 抗冻性能 冻融试验 研究现状 中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号： 1 再生混凝土抗冻性能国内外研究状况 通过文献研究发现，在再生混凝土的冻融损伤的实验方法等方面，各方研究有很大争议，其抗冻融性的试验结果差异较大。 为了研究再生混凝土的抗冻融性，很多学者做了一系列的研究，其中许多研究者的试验结果表明，再生混凝土具有良好的抗冻性能，甚至优于同水灰比
2、的普通混凝土。在国外，Hendriks 对荷兰 Helmond 地区的两条公路(其中一条由普通混凝土材料建成，另一条为再生混凝土材料建成) 进行抽样，冻融试验结果表明，再生混凝土的抗冻耐久性与普通混凝土差别不大。其原因与轻集料混凝土具有很好的抗冻性能相关。尽管再生集料改善混凝土抗冻性能的效果不如轻集料，但再生集料较大的孔隙率应该也可起到微养护的作用，还可降低界面处水泥砂浆的水灰比，从而改善了界面的质量。Malhotrah 和 Buck 先后进行了不同水灰比再生混凝土的抗冻融性试验，研究结果表明，再生混凝土的抗冻融性并不低于普通混凝土，有些情况下甚至优于普通混凝土。Coquil2lat、Rott
3、ler 、Karaa 等人的试验也得出了类似的结论。然而 Nishibayashi 和 Yamura的试验则发现再生混凝土的动弹性模量和重量损失率均较普通混凝土降低很多，表明其抗冻融性较普通混凝土差。他们认为其原因是由于再生骨料吸水率较高。 在我国国内，王武祥等1通过检测相同水灰比条件下的再生混凝土和混凝土冻融后质量损失率和强度损失率试验，得出再生混凝土具有良好的抗冻性，甚至优于同水灰比的普通混凝土。然而崔正龙等通过比较再生混凝土和普通混凝土冻融情况下的耐久性系数和质量损失率试验，得出同条件下，再生混凝土比普通混凝土的耐久性指数差，质量损失也有所增加，这说明了再生混凝土的抗冻性不如普通混凝土。
4、还有研究表明，再生混凝土的抗冻性能低于甚至明显低于普通混凝土， 再生粗集料是再生混凝土抗冻性能的薄弱环节。其主要原因是再生粗集料很容易吸水和，10min 可达饱和程度的 85%以上，30min 可达饱和程度的 95%左右，根据 Whitesids 研究，冻融破坏的临界饱和度约为 92%。因此，再生粗集料容易先于新水泥基体发生冻融破坏，成为再生混凝土抗冻性能的薄弱环节2。 国内还有一些学者如王立久，张雷顺3等的试验结果表明，同条件下，再生混凝土的质量损失和相对弹性模量均小于普通混凝土，但是强度下降较快。李文生等的试验结果表明，再生混凝土的质量损失小于普通混凝土，但是相对弹性模量下降幅度与抗压强度
5、的下降幅度较普通混凝土大。所以依据他们的实验结果来分析再生混凝土与普通混凝土抗冻性能的好坏存在分歧。北华大学刘学艳教授的实验结果表明，再生混凝土的抗冻性好，耐久性强，未与普通混凝土的抗冻性相比。 2、各个学者关于再生混凝土冻融试验结果出现较大差异的原因 研究结果出现以上差异较大，原因分析如下： 2.1 差异的一个原因是再生粗骨料的来源不同 房屋拆除现场的老化混凝土破碎得到的再生粗集料，与来自试验室混凝土压碎试块得到的再生粗集料，配制的再生混凝土耐久性，其在冻融方面的性质是不一样的。如王武祥、王立久、崔正龙等人的试验，采用试验室混凝土压碎试块得到的再生粗集料，而李文生和戴薇原等人的试验采用老化混
6、凝土破碎得 到的再生粗集料，其实验结果不同。 2.2 再生粗集料的含水状态( 是否预湿)，及配合比设计方法也会对冻融试验结果造成较大影响 由于再生骨料的吸水率大，所以在满足新拌混凝土的实际工程所需的流动性和保水性的前提下，如何采用合理的配合比，各个研究者也不一样。王立久等人的试验未考虑上述因素，直接普通混凝土配合比设计。而崔正龙、李文生等人的试验，Roumiana 的试验则考虑了由于再生骨料的吸水率大的因素，调整了配合比。 2.3 使试验结果产生差异的另一个主要原因是不同的研究者采用的冻融试验方法不同 目前国内的实验方法主要有两种：一种是参照普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法 （GB/T 5
7、0082-2009） ，另一种试验方法是参照水工混凝土试验规程DL/TSL50-2001 进行，大体与美国的国家标准相一致。其中普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法中分为快冻法和慢冻法。同样的试块在水中快速冻融（快冻法）测得的抗冻性能，要比在空气中快速冻结然后在水中解冻（慢冻法）所测的低许多。上述王立久等人的试验采用的是水工混凝土试验规程DL/TSL50-2001 快冻法，而李文生等人则采用的是普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法（GB/T 50082-2009）快冻法和慢冻法并用。崔正龙等采用的方法基本上与快冻法一致。他们是采用评价普通混凝土的规范来做的。由于再生混凝土与普通混凝土微观结构不
8、同，普通混凝土的耐久性测试方法能否直接用于再生混凝土，亦即测试方法的可靠性也是一个很重要的问题。国外的研究者如 Roumiana 的试验18方案，类似于慢冻法，但是在温度的控制上阶梯变化，以及加盖不透水布防止水分蒸发的做法也很有借鉴意义，模拟了更加真实的自然环境，效果很好。 2.4 最后在冻融试验中，衡量抗冻性能的指标存在争议 各个研究者在自己的试验中采用的衡量指标也不尽相同，这也可能导致实验结果不同。 王武祥和戴薇原等的试验，以强度损失率和质量损失率传统指标为检测指标；崔正龙等的试验则检测了质量损失率，耐久性指数和相对动弹性指数三项；王立久和李文生等的试验以质量损失率，强度损失率以及相对对动
9、弹性模量为检测指标。由于再生混凝土不同于普通混凝土，所以有些国外研究学者就提出了一些新的衡量指标，如 Roumiana 的试验则表明，测量再生混凝土长度的方法是评价再生混凝土抗冻性能的无损方法之中最为准确的，可以准确反应冻融过程产生的内部裂纹。其研究表明，强度损失仅在冻融破坏严重时才较为显著，因而不能用作评价再生混凝土抗冻性能的可靠标准。他提出临界膨胀值法，通过冻融循环后的试件伸长率来评价试件是否抗冻。国内也有文献研究表明，根据混凝土受冻破坏机理，冻胀破坏是内部混凝土受拉开裂破坏，因此抗拉强度对内部裂缝敏感，而受冻破坏恰恰是对混凝土抗压强度不敏感，以强度损失率来评价再生混凝土或普通混凝土的抗冻融性不合理。然而，张雷顺的试验表明，用强度损失作为衡量再生混凝土抗冻性能指标要比动弹性模量损失和质量损失更为可靠。王立久等的试验也表明再生混凝土的抗冻性能衡量仅用质量损失和相对动弹模两项指标不太合适，引入强度指标更为合理，建议采用抗压强度损失值指标来进行评定。 参考文献： 1王武祥，刘立，尚礼忠，王玲.再生混凝土集料的研究J.混凝土与水泥制品，2001(4) : 9- 12. 2肖建庄，雷斌.再生混凝土耐久性能研究J混凝土.2008.(5):83-89. 3张雷顺，等.再生混凝土抗冻耐久性试验研究J.工业建筑，2005，35( 9) : 64- 66，45.
