En el estudio y el trabajo diario, cuando se trata de papeles, definitivamente todo el mundo los conoce. Un artículo es un medio para discutir temas y realizar investigaciones académicas. ¿Qué papeles has visto? Los siguientes son documentos que he recopilado para usted sobre las características de rendimiento y la ingeniería de aplicación del hormigón reciclado. Espero que le resulten útiles.
Una breve discusión sobre las características de rendimiento y aplicaciones del hormigón reciclado:
Ya sea la construcción de nuevos proyectos de construcción o la demolición de proyectos de edificios antiguos, una gran cantidad de residuos de construcción se generará, lo que no sólo afecta al medio ambiente. La contaminación también desperdicia muchos recursos. Cómo hacer frente a la creciente cantidad de residuos de la construcción y reducir la contaminación ambiental se ha convertido en una cuestión importante que todos los países deben afrontar. Al analizar las propiedades físicas, mecánicas, de durabilidad, de corte y sísmicas del hormigón reciclado, se discuten las perspectivas de aplicación del hormigón reciclado.
Palabras clave: hormigón reciclado; indicadores de desempeño; perspectivas de aplicación
Introducción
Actualmente, nuestro país se encuentra en un período de construcción a gran escala. El rápido desarrollo de la edificación civil ha impulsado la economía nacional y se ha convertido en la industria que más recursos consume y genera más residuos. Para reducir eficazmente la contaminación y los daños al medio ambiente, reducir la producción de residuos de hormigón y lograr un desarrollo sostenible y coordinado, la única forma de resolver este problema es el reciclaje. Por lo tanto, algunas tecnologías e investigaciones relacionadas con el hormigón reciclado también se han desarrollado rápidamente. desarrollado.
El árido reciclado o árido de hormigón reciclado [1-2] se refiere al árido formado al triturar, clasificar y mezclar bloques de hormigón de desecho según una determinada gradación. Se formula con árido reciclado como parte o la totalidad del mismo. agregado.El concreto se llama concreto agregado reciclado, que es una parte importante del reciclaje de materiales de construcción, está en armonía con el desarrollo del medio ambiente ecológico y también está en línea con la estrategia nacional de desarrollo sostenible. Este artículo analiza principalmente las propiedades básicas del hormigón reciclado.
1. Estado actual de la investigación sobre el hormigón reciclado
1.1 Estado actual de la investigación extranjera La investigación extranjera sobre el hormigón reciclado es relativamente temprana y se remonta a la Segunda Guerra Mundial. Años de guerra han destruido una gran cantidad de edificios y producido una gran cantidad de basura, por lo que muchos países europeos se enfrentan al problema de cómo lidiar con la basura en diversos grados [2]. En la década de 1950, con el fin de hacer frente a grandes cantidades de residuos de hormigón y proporcionar nuevas materias primas para la reconstrucción urbana, la Unión Soviética y Alemania llevaron a cabo sucesivamente investigaciones sobre la tecnología del hormigón reciclado. En 1977, el gobierno japonés formuló la JIS TR A 0006 "Especificaciones para el uso de agregados reciclados y concreto reciclado"; en 1991, el gobierno japonés formuló la "Ley de promoción del reciclaje de recursos" para estipular el uso de escoria, bloques de concreto y asfalto; Los bloques de hormigón generados durante el proceso de construcción, la madera, el metal y otros residuos de la construcción deben enviarse a "instalaciones de recursos renovables" para su procesamiento.
Para la reutilización de residuos, el gobierno estadounidense también ha promulgado la Ley Superfund, que estipula que "cualquier empresa que genere residuos industriales debe eliminarlos adecuadamente por sí misma y no debe tirarlos a voluntad". La disposición proporciona una base sólida para el desarrollo del hormigón reciclado. Proporciona una base operativa y protección jurídica.
1.2 Estado de la investigación nacional
La investigación de mi país sobre hormigón reciclado comenzó tarde y aún se encuentra en la etapa de investigación de laboratorio. Sin embargo, el gobierno concede gran importancia a la investigación sobre el hormigón reciclado, invirtió mucho dinero y logró algunos resultados. La Universidad de Tongji ha llevado a cabo muchos trabajos de investigación sobre la tecnología del hormigón reciclado [2-3]. Incluyendo la resistencia y el rendimiento laboral del hormigón reciclado, investigación sobre la tecnología de trituración y reciclaje de residuos de hormigón, durabilidad del hormigón reciclado, investigación experimental sobre vigas y columnas de hormigón reciclado, investigación experimental sobre nodos de marcos de hormigón reciclado y comportamiento sísmico de estructuras de hormigón reciclado, etc. . En 2007, la Universidad de Tongji compiló la norma local "Reglamento técnico para la aplicación de hormigón reciclado" (DG/TJ 08-2018-2007), que proporciona orientación técnica para la aplicación de hormigón reciclado.
Además, unidades de investigación científica relevantes, como la Academia China de Ciencias, la Universidad del Sudeste, la Universidad de Zhejiang y la Universidad Tecnológica de Beijing, también han llevado a cabo una gran cantidad de investigaciones sobre el hormigón reciclado y han desarrollado tecnologías de hormigón reciclado relacionadas. .
2. Características de rendimiento del hormigón reciclado
2.1 Propiedades físicas y mecánicas Chen Liang de Southeast University et al.
Se resumen y comparan los últimos avances en el desarrollo y la investigación de la tecnología del hormigón con agregados reciclados [3]. Los resultados del análisis muestran que el proceso de falla y el modo de falla del concreto reciclado son básicamente los mismos que los del concreto ordinario. Desde la perspectiva de la forma del daño, el daño del hormigón reciclado comienza básicamente con la falla de la unión entre el agregado grueso y la superficie del gel de cemento. El patrón de desarrollo de la resistencia a la compresión a largo plazo del hormigón reciclado es diferente al del hormigón ordinario. El análisis también señaló que, en comparación con el hormigón de grava ordinario con la misma proporción de mezcla, la resistencia a la compresión, la resistencia a la tracción, el módulo elástico a la compresión y el módulo elástico a la tracción del hormigón reciclado se redujeron en 9, 7, 28 y 34 respectivamente, lo que indica que el hormigón reciclado es menos frágil. Mayor dureza. La deformación última por tracción del hormigón reciclado utilizando hormigón de desecho como agregado aumentó en 28, el módulo de tracción disminuyó en 34 y la relación de resistencia a la compresión aumentó, lo que indica que el hormigón reciclado tiene una mejor resistencia a las grietas.
Luo Luo del Instituto de Ciencias Geotécnicas de Wuhan, Academia de Ciencias de China, analizó el impacto de diferentes tasas de sustitución del hormigón reciclado en las propiedades mecánicas estáticas a través de una serie de ensayos, y estudió los cambios en las propiedades acústicas. Parámetros característicos de propagación de ondas del hormigón reciclado con las reglas de deformación por compresión axial del hormigón reciclado [4]. Se señala que a medida que aumenta la tasa de sustitución del hormigón reciclado, disminuye el pico de tensión del hormigón reciclado. El módulo de elasticidad y el módulo de deformación del hormigón reciclado también disminuyen. El análisis también muestra que con la deformación por compresión axial del hormigón reciclado, la velocidad de propagación de la onda sonora del hormigón reciclado primero aumenta y luego disminuye, y la amplitud de las ondas ultrasónicas en el hormigón reciclado primero aumenta y luego disminuye durante la compresión axial.
Xiao Jianzhuang de la Universidad de Tongji analizó la prueba de curva de tensión-deformación de compresión uniaxial de concreto reciclado con diferentes tasas de reemplazo de agregado grueso reciclado, y analizó el efecto de la tasa de reemplazo de agregado grueso reciclado en la forma y resistencia a la compresión del material reciclado. Curva tensión-deformación del hormigón La influencia del módulo elástico, el valor máximo y la deformación última [5]. Las investigaciones muestran que la forma general de la curva tensión-deformación del hormigón reciclado es similar a la del hormigón ordinario, pero los valores de tensión y deformación de cada punto característico de la curva son diferentes. La relación entre la resistencia a la compresión prismática y la resistencia a la compresión cúbica del hormigón reciclado es mayor que la del cemento y el suelo ordinarios. La deformación máxima del hormigón reciclado es mayor que la del hormigón ordinario; el módulo elástico del hormigón reciclado es significativamente menor que el del hormigón ordinario. Se señala que las secciones ascendentes y descendentes de la curva tensión-deformación del hormigón reciclado pueden ser. ajustado por polinomios cúbicos y fracciones racionales respectivamente.
Xu Yidong de la Universidad de Zhejiang formuló con éxito hormigón reciclado de alto rendimiento C40-C60 utilizando aditivos minerales de alta calidad y aditivos reductores de agua de alta eficiencia, y utilizó una máquina de prueba de presión servo electrohidráulica para realizar pruebas uniaxiales. compresión del concreto reciclado de alto desempeño A través del ensayo, se midió y analizó teóricamente la curva tensión-deformación, y se resumió la expresión matemática de la curva tensión-deformación completa de compresión uniaxial del concreto reciclado, la cual concuerda con la resultados de la prueba [6-7].
Metro (abreviatura de metro) Etxeberria de la Universidad Politécnica de Cataluña en España diseñó cuatro tasas diferentes de sustitución de árido grueso para hormigón reciclado, y obtuvo la misma resistencia a la compresión a través de las cuatro relaciones de resistencia del hormigón, y las analizó. las propiedades mecánicas del hormigón reciclado [8]. Durante la prueba, el agregado reciclado estaba en un estado absorbente de agua pero no saturado. Para controlar las propiedades del concreto fresco, la relación efectiva agua-cemento y la menor desviación de resistencia, los resultados de la investigación muestran que se ha demostrado que la necesidad de producir concreto reciclado con agregados de resistencia a la compresión media y baja se atribuye a la dosis de cemento y la Se midió el contenido reciclado. El módulo elástico relativamente bajo del hormigón ha verificado la validez de los modelos matemáticos propuestos por muchos estudiosos.
Sustantivo (abreviatura de sustantivo) Fonseca de la Universidad Politécnica de Lisboa en Portugal analizó las propiedades físicas y mecánicas del hormigón reciclado a través de diferentes condiciones de curado, y analizó la resistencia a la compresión, la resistencia a la rotura, el módulo elástico y el valor de desgaste. . Los resultados del análisis muestran que las condiciones de curado que afectan las propiedades físicas y mecánicas del hormigón reciclado son básicamente las mismas que las del hormigón ordinario [9].
Valeria Corinaldesi de la Universidad Politécnica de Las Marcas en Italia preparó hormigón reciclado utilizando agregados reciclados con una tasa de reemplazo de 30, y analizó la viabilidad de utilizar hormigón reciclado en uniones estructurales viga-columna bajo carga cíclica [10] . Cuando la tasa de reemplazo es 30, el concreto reciclado tiene casi la misma resistencia a la compresión que el concreto ordinario. Sin embargo, la resistencia a la tracción, la resistencia a la rotura y el módulo de elasticidad del hormigón reciclado son menores que los del hormigón ordinario.
Con base en los resultados de las pruebas de carga cíclica, los parámetros tipo de grieta, energía distribuida, ductilidad y valores de diseño se utilizan para evaluar el desempeño de las uniones viga-columna. Los resultados muestran que las juntas coladas con hormigón reciclado tienen propiedades estructurales adecuadas.
2.2 Durabilidad
Liu Shuhua y Rao Meijuan de la Universidad de Wuhan discutieron principalmente las propiedades de deformación del hormigón reciclado, incluido el comportamiento elástico, la contracción en seco y la fluencia, y las propiedades de deformación por temperatura. El hormigón reciclado incluye propiedades de penetración, resistencia a las heladas y resistencia química [11]. El rendimiento de deformación y la durabilidad del hormigón reciclado se analizaron en profundidad y los resultados mostraron que los agregados reciclados tienen diversos grados de impacto en el rendimiento de deformación y la durabilidad del hormigón reciclado, pero también pueden cumplir con aplicaciones de ingeniería.
Gong Xianbing de la Administración Provincial de Autopistas de Hunan y Liu Zhaohui y Li Jiusu de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Changsha llevaron a cabo un estudio experimental sistemático sobre la durabilidad del hormigón de agregado reciclado para carreteras, incluida una prueba de resistencia a la corrosión por sulfato y una prueba de resistencia a las heladas. y prueba de secado. Los resultados muestran que la durabilidad del hormigón con áridos reciclados puede satisfacer las necesidades de la ingeniería vial [12].
De acuerdo con las características de los agregados reciclados, Xu Yidong y Shen Jiansheng de la Universidad de Zhejiang combinaron la tecnología del "hormigón de alto rendimiento" para desarrollar concreto reciclado en la dirección de alto rendimiento [13]. Las investigaciones muestran que, aunque los agregados reciclados son agregados de baja calidad, al aplicar aditivos minerales como cenizas volantes, escorias y humo de sílice en el concreto reciclado y aprovechar al máximo la combinación optimizada de polvo y el efecto de mejora de la interfaz, el concreto reciclado puede tener buenos resultados. Mejoras en la trabajabilidad y la interfaz.
Wei, de la Universidad de Recursos Hídricos y Energía Hidroeléctrica de Anhui, analizó la impermeabilidad, la resistencia al hielo y el deshielo, la resistencia a la carbonatación, la permeabilidad a los iones cloruro, la resistencia a la corrosión por sulfatos y la resistencia al desgaste del hormigón reciclado, y propuso un método para reducir la contenido de agua del hormigón reciclado, proporción de cenizas, adición de cenizas volantes, uso de tecnología de mezcla secundaria, reducción del tamaño máximo de partículas de los agregados reciclados, uso de superficies semisaturadas y otras medidas para mejorar la durabilidad del hormigón reciclado [14]. Los resultados de las investigaciones muestran que el hormigón reciclado tiene propiedades como impermeabilidad y resistencia al hielo y al deshielo.
A. Gokce de la Universidad de Wisconsin-Madison en Estados Unidos realizó una prueba de durabilidad de congelación y descongelación en concreto reciclado con aire incorporado y concreto reciclado sin aire incorporado en un ambiente de prueba medio seco [ 15] . Los resultados muestran que la prueba directa de solidez a la congelación y descongelación proporciona condiciones de prueba más realistas para juzgar la solidez de los agregados de hormigón reciclado, mientras que la prueba de solidez a los sulfatos no puede predecir la dificultad de congelación y descongelación de los agregados de hormigón reciclado.
Alan Richardson de la Universidad de Northumbria en el Reino Unido y otros. estudiaron la prueba de durabilidad por congelación y descongelación del hormigón reciclado basándose en dos indicadores: pérdida de masa y resistencia última a la compresión [16]. Los resultados muestran que la durabilidad del hormigón reciclado es casi similar a la del hormigón ordinario, lo que se debe a la cuidadosa selección y tratamiento de los áridos reciclados antes del dosificación. La durabilidad es un indicador importante de los materiales y los agregados reciclados requieren extensas pruebas de producción industrial. Este artículo demuestra posibles aplicaciones futuras.
2.3 Rendimiento de corte
Huang Ying y Deng Zhiheng de la Universidad de Guangxi realizaron una prueba de corte en vigas con altura y ancho constantes en cuatro puntos de tensión, y discutieron la sustitución de agregados reciclados bajo la misma relación agua-cemento Efecto de la velocidad sobre las propiedades de corte del hormigón reciclado [17]. Las investigaciones muestran que el modo de falla por corte del concreto reciclado es similar al del concreto ordinario, pero su resistencia al corte y capacidad de deformación son menores que las del concreto ordinario. A través del análisis de la resistencia al corte, la deformación al corte y el módulo de corte del concreto reciclado, se obtuvo el esfuerzo cortante y la deformación del concreto reciclado.
Huang Jianhe Xiao Jianzhuang del Departamento de Ingeniería Arquitectónica de la Universidad de Tongji y Lei Bin de la Academia de Ciencias de la Construcción de Guangdong realizaron un análisis cualitativo de varios factores que afectan la capacidad de carga de corte de las vigas de hormigón reciclado y concluyeron que la resistencia de las vigas de hormigón reciclado Mecanismo de corte. La tendencia de influencia de muchos factores, incluida la relación de luz a cortante, la resistencia del hormigón y la relación de aro, sobre la capacidad de carga de corte de las vigas de hormigón reciclado es básicamente la misma que la de las vigas de hormigón ordinarias [18]. Al mismo tiempo, se señaló que aumentar el coeficiente de carga parcial puede mejorar significativamente el índice de confiabilidad al corte de las vigas de concreto reciclado. Sin embargo, cuando la relación del aro es pequeña, cuando el coeficiente de carga parcial se aumenta a 1,5, la confiabilidad al corte de. Las vigas de hormigón reciclado no pueden cumplir con los requisitos de confiabilidad requeridos. Mejorar la resistencia a la compresión promedio del concreto reciclado para que su valor estándar alcance el mismo nivel que el concreto ordinario, la confiabilidad al corte de las vigas de concreto reciclado puede cumplir con los requisitos de especificación, es la mejor manera de mejorar el índice de confiabilidad al corte de las vigas de concreto reciclado.
Liu Feng, Bai Guoliang de la Universidad de Arquitectura y Tecnología de Xi'an, etc. En sus experimentos se utilizaron vigas de la misma altura y diferentes anchos. Considerando el grado de resistencia del concreto y la tasa de reemplazo de agregado reciclado, se estudió la resistencia al corte y la deformación de las vigas de concreto reciclado y sus reglas de desarrollo [19], y se concluyó que la capacidad portante última al corte de las vigas de concreto reciclado no está directamente relacionada. a la tasa de reemplazo. También se concluyó que la curva de deformación principal del esfuerzo cortante de las vigas de hormigón reciclado es cercana a una línea recta y la resistencia al corte obtenida del ensayo es menor que la del hormigón ordinario.
Zhang Leishun de la Universidad de Zhengzhou realizó una prueba comparativa entre 13 vigas de hormigón reciclado y vigas de hormigón ordinarias. Xiao Jianzhuang y Zhu Xiaohui del Departamento de Ingeniería Arquitectónica de la Universidad de Tongji completaron tres bordes de marco de hormigón reciclado con diferentes agregados gruesos reciclados. tasas de reemplazo. Estudio experimental sobre el comportamiento sísmico de juntas bajo cargas de compresión axiales verticales y cargas repetidas horizontales de bajo ciclo [23]. Se señala que el proceso de falla de las juntas de concreto reciclado es similar al del concreto ordinario. Aunque el rendimiento sísmico de los nodos de hormigón reciclado es ligeramente inferior al del hormigón ordinario, la ductilidad y otras propiedades sísmicas de los nodos de hormigón reciclado aún cumplen con los requisitos de fortificación sísmica correspondientes, lo que indica que el hormigón reciclado se puede utilizar para nodos de estructura con requisitos de fortificación sísmica.
Sun Yuedong del Instituto de Ingeniería Estructural de la Universidad de Tongji estudió el comportamiento sísmico de tres modelos de pórticos a escala 1:2 bajo diferentes cargas de compresión axiales verticales y cargas repetitivas horizontales de bajo ciclo. diferentes fuerzas axiales sobre el comportamiento sísmico de pórticos de hormigón reciclado [24]. Los resultados demuestran las propiedades mecánicas y la falla de los marcos de concreto reciclado bajo fuerzas axiales variables y cargas repetitivas cíclicas bajas. Los marcos de hormigón reciclado tienen buenas propiedades sísmicas. Después de que la estructura entra en la etapa elástico-plástica, la curva de histéresis del marco está llena, lo que indica que el marco tiene buenas capacidades de disipación de energía. El coeficiente de ductilidad por desplazamiento del marco es 3,76 ~ 4,34, lo que indica que el marco tiene buena ductilidad. La ductilidad por desplazamiento del marco de hormigón reciclado es menor que la del marco de hormigón ordinario, y la ductilidad del marco disminuye con el aumento de la carga axial.
Escuela de Ingeniería Arquitectónica, Universidad Tecnológica de Beijing, Cao et al. Se realizaron siete pruebas de carga repetida de ciclo bajo en un muro de corte medio-alto con una relación de luz de corte de 65.438 · 0,5 [25]. Sobre la base de la prueba, se analizaron la capacidad portante, ductilidad, rigidez, características histeréticas, capacidad de disipación de energía y características de daño de cada muro de corte. Los estudios han demostrado que el rendimiento sísmico de los muros de alto corte en hormigón reciclado disminuye al aumentar la relación de refuerzo. Se mejora su capacidad de carga, ductilidad y capacidad de disipación de energía, y se señala que a medida que aumenta la relación de compresión axial, aumenta la capacidad de carga del muro de corte de hormigón reciclado y disminuye la capacidad de deformación elástico-plástica.
Yin Haipeng de la Universidad Tecnológica de Beijing y otros realizaron un estudio de prueba modelo en una columna de concreto ordinario y tres columnas de concreto reciclado con diferentes tasas de reemplazo bajo cargas repetidas cíclicas bajas [26]. 2. Los resultados de las pruebas muestran que a medida que aumenta la tasa de reemplazo de agregado reciclado, el módulo elástico del concreto disminuye significativamente, la rigidez inicial de la muestra disminuye significativamente, la capacidad de carga disminuye, el consumo de energía disminuye y la resistencia sísmica disminuye.
3. Problemas existentes y perspectivas de aplicación
3.1 Problemas En los últimos años, la investigación sobre el hormigón reciclado ha logrado algunos resultados. Sin embargo, dadas las limitaciones del propio árido reciclado y la situación actual del hormigón reciclado en mi país, todavía existen algunos obstáculos y deficiencias, que se reflejan principalmente en los siguientes aspectos.
(1) En la actualidad, existen pocos equipos y tecnologías relacionadas adecuados para procesar residuos de hormigón, y no se comprende el reciclaje de residuos de hormigón.
(2) Los residuos de hormigón provienen de una amplia gama de fuentes y son muy complejos cómo clasificarlos y manejarlos razonablemente es una cuestión clave que debe resolverse.
(3) Existen muy pocos estándares y especificaciones correspondientes, que son difíciles de operar en la práctica y actualmente difíciles de promover a gran escala.
3.2 Perspectivas de aplicación
En comparación con el hormigón ordinario, las propiedades físicas y mecánicas del hormigón con áridos reciclados son ligeramente inferiores, pero no hay duda de que el hormigón con áridos reciclados tiene amplias perspectivas de aplicación. En aplicaciones específicas, se puede reemplazar selectivamente según la posición de la estructura [27-28]. Para la estructura portante principal, la tasa de reemplazo de agregado grueso reciclado se puede reducir adecuadamente y se pueden establecer límites o rangos permitidos.
Para proyectos estructurales generales, como losas de aceras, barandillas de puentes, bloques protectores y otras estructuras auxiliares,
Una breve discusión sobre las características de desempeño y aplicaciones del concreto reciclado:
Para reducir eficazmente la creciente cantidad de desechos Para reducir la presión ambiental que genera el concreto y reducir el desperdicio de recursos, se recomienda reciclar el concreto de desecho en agregados reciclados y reemplazar parcial o completamente los agregados naturales para preparar el concreto reciclado, haciendo del concreto de desecho un recurso verde en el campo de la ingeniería civil. Este artículo presenta el progreso de la investigación de la tecnología del concreto reciclado en el país y en el extranjero a partir del proceso de producción y desempeño de los agregados reciclados, las propiedades físicas, propiedades mecánicas y durabilidad del concreto reciclado, etc., enfocándose en el análisis del concreto reciclado desde los aspectos de Se discuten el material, la estructura, las propiedades mecánicas y la durabilidad. Se discuten las características básicas y los temas de investigación del concreto, y se señalan las direcciones para futuras investigaciones con el fin de proporcionar opiniones de referencia para la aplicación de la tecnología del concreto reciclado en la investigación científica y la ingeniería.
Palabras clave:
Hormigón reciclado; árido reciclado; propiedades mecánicas; resistencia
1. Introducción al hormigón reciclado y la necesidad de la investigación.
>El hormigón reciclado se refiere a un nuevo tipo de hormigón que se elabora a partir de bloques de hormigón de desecho después de su trituración, trituración, limpieza y cribado, y sustituye parcial o totalmente a los áridos naturales. Es la abreviatura de Hormigón de Áridos Reciclados (RAC).
En los últimos años la cantidad de residuos de la construcción en nuestro país ha aumentado año tras año. La cantidad de residuos de la construcción ha supuesto entre el 30 y el 40% del total de los residuos urbanos, principalmente residuos de hormigón, lo que ha supuesto un grave problema. afectó el entorno de vida urbano y causó una gran contaminación ambiental. En la actualidad, hay dos formas de abordar estos residuos de hormigón en China: una es transportarlo a los suburbios para su almacenamiento. Esto se convertirá en una nueva fuente de residuos, lo que obviamente es indeseable; el segundo simplemente se utiliza como material de relleno. Esto desperdiciará recursos y es inconsistente con los requisitos de mi país para construir una sociedad que ahorre recursos. Se estima que el terremoto de Wenchuan de 2008 produjo aproximadamente 300 millones de toneladas de residuos de construcción. La cantidad de desechos de construcción causados por los terremotos supera con creces el total de desechos de construcción producidos en China cada año. La cantidad de residuos de construcción provocados por el terremoto es enorme. Cómo utilizarlo como recurso es un tema nuevo y un desafío que tenemos ante nosotros. La tecnología del hormigón reciclado es una gran solución. Al reprocesar el hormigón de desecho, se pueden restaurar sus propiedades originales, se pueden formar nuevos materiales de construcción, se pueden reutilizar recursos limitados y se pueden resolver algunos problemas de protección ambiental. Esta no es sólo una forma importante de desarrollar el hormigón ecológico y lograr el desarrollo sostenible de los recursos de construcción y el medio ambiente, sino también una manifestación concreta de la construcción de una sociedad que ahorre recursos y sea respetuosa con el medio ambiente.
2. Tecnología de producción y rendimiento de los áridos reciclados
2.1 Tecnología de producción de los áridos reciclados
El requisito previo para la total reutilización de los residuos de hormigón es garantizar la calidad de Áridos reciclados El proceso de producción es económicamente viable. La producción de áridos reciclados requiere resolver una serie de problemas, entre ellos el reciclaje, trituración y cribado de bloques de hormigón de desecho o bloques de hormigón armado. En la Figura 1 se muestra un proceso simple de trituración y cribado de hormigón.
2.2 Rendimiento del árido reciclado
El árido reciclado producido tras triturar los residuos de hormigón contiene aproximadamente un 30% de mortero de cemento endurecido. La mayoría de estos morteros de cemento son bloques independientes, con solo una pequeña cantidad adherida a la superficie de agregados naturales, lo que da como resultado agregados reciclados con baja densidad, alta absorción de agua y débil capacidad de unión. En términos generales, los áridos reciclados tienen muchos bordes, esquinas y superficies rugosas. Durante el proceso de reciclaje y destrucción de bloques de hormigón de desecho, se producirá una gran cantidad de microfisuras en el árido reciclado debido a la acumulación de daños. Las investigaciones muestran que los agregados reciclados tienen mayor porosidad, menor densidad, mayor absorción de agua y menor resistencia agregada que los agregados naturales.
3. Propiedades físicas y mecánicas del hormigón reciclado
3.1 Propiedades físicas del hormigón reciclado
Dado que la densidad aparente del árido reciclado es menor que la del árido natural , El hormigón reciclado tiene una densidad menor que el hormigón normal. A medida que aumenta el contenido de agregado reciclado, la densidad del concreto reciclado disminuye regularmente. Si se utiliza árido reciclado en el hormigón reciclado, su densidad es 7,5 menor que la del hormigón ordinario. El hormigón reciclado tiene las características de peso ligero, lo que puede reducir el peso de la estructura y mejorar el comportamiento sísmico de los componentes. Al mismo tiempo, el hormigón reciclado tiene buenas propiedades de aislamiento térmico debido a la alta porosidad de los áridos reciclados.
3.2 Resistencia del hormigón reciclado
La resistencia del hormigón reciclado y la resistencia del hormigón matriz (en comparación con el hormigón reciclado, el hormigón virgen utilizado para producir agregado reciclado se llama hormigón matriz), El proceso de trituración de los agregados reciclados, la tasa de reemplazo de los agregados reciclados y la proporción de mezcla del concreto reciclado están estrechamente relacionados. Debido a los diferentes niveles de resistencia de la matriz del hormigón, los diferentes entornos de aplicación, los diferentes procesos de craqueo y trituración y las diferentes medidas de control de calidad, el patrón de cambio de resistencia del hormigón reciclado no es obvio y diferentes investigadores han llegado a diferentes conclusiones. Los resultados de las pruebas de Hansen muestran que la resistencia del hormigón reciclado disminuye a medida que disminuye la resistencia del hormigón base. En general, la resistencia a la compresión del hormigón con matriz de hormigón de árido reciclado o del hormigón ordinario con la misma proporción es menor, con un rango de reducción de 0-30 y una reducción media de 15. Xing et al. utilizaron agregados reciclados de residuos de concreto para producir concreto reciclado y señalaron que la resistencia a la flexión del concreto reciclado es aproximadamente 75-90 de la resistencia del concreto de referencia. En comparación con el hormigón base con la misma proporción de mezcla, la resistencia a la compresión y la resistencia a la tracción se redujeron en 9 y 7 respectivamente.
Cabe señalar que la superficie del agregado reciclado se envuelve con mortero de cemento, de modo que el módulo elástico entre el agregado reciclado y el mortero de cemento nuevo es básicamente el mismo, y se puede fortalecer la unión de la interfaz. hasta cierto punto. Al mismo tiempo, una gran cantidad de microfisuras en la superficie del agregado reciclado absorberán nuevas partículas de cemento, hidratando más completamente el área de contacto y, en última instancia, formando una estructura de interfaz densa. Dado que se refuerza la unión de la interfaz, se compensa en cierta medida la degradación del rendimiento del hormigón reciclado causada por la baja resistencia de los áridos reciclados.
3.3 Módulo de elasticidad del hormigón reciclado
Debido a que hay una gran cantidad de mortero viejo adherido a las partículas de árido originales en el árido reciclado, el módulo de elasticidad del hormigón reciclado suele ser bajo. Generalmente, el hormigón base es de aproximadamente 70-80. El hormigón reciclado tiene un módulo elástico bajo, una gran deformación, un fuerte comportamiento sísmico y resistencia a cargas dinámicas. La relación agua-cemento tiene una gran influencia en el módulo de elasticidad del hormigón reciclado. Cuando la relación agua-cemento disminuye de 0,8 a 0,4, el módulo elástico a la compresión del hormigón reciclado aumenta en 33,7.
3.4 Contracción por secado y fluencia del hormigón reciclado
La contracción por secado y la fluencia del hormigón reciclado son entre un 40 y un 80 % superiores a las del hormigón ordinario. La calidad del árido reciclado, las propiedades del hormigón matriz y la proporción de mezcla del hormigón reciclado determinan el aumento de la contracción por secado. La investigación de Yamato et al. muestra que cuando los agregados naturales y los agregados reciclados se usan juntos, la contracción por secado del concreto reciclado aumentará; cuando aumenta la relación agua-cemento, la contracción por secado del concreto reciclado también aumentará;
4. Durabilidad del hormigón reciclado
4.1 Impermeabilidad del hormigón reciclado
Los factores relacionados con la permeabilidad del hormigón se dividen principalmente en dos categorías.
(1) La composición, proporción de mezcla y parámetros del proceso de la mezcla de concreto, es decir, la preparación, conformación y curado de la mezcla.
(2) Los cambios del concreto; con el tiempo, es decir, los cambios físicos y químicos del hormigón bajo la influencia del entorno externo, la tensión estructural, las propiedades del fluido y las condiciones de filtración.
Debido a la alta porosidad de los áridos reciclados, el hormigón reciclado es menos impermeable que el hormigón ordinario. Sin embargo, después de mezclar las cenizas volantes con el hormigón reciclado, la impermeabilidad del hormigón reciclado mejora enormemente porque las cenizas volantes pueden refinar los canales capilares de los agregados reciclados.
4.2 Resistencia a la corrosión por sulfatos del hormigón reciclado
El hormigón reciclado tiene una alta porosidad y permeabilidad, y su resistencia a la corrosión por sulfatos es peor que la del hormigón ordinario. De manera similar, agregarle cenizas volantes puede reducir la permeabilidad del sulfato y mejorar en gran medida su resistencia al ataque del sulfato.
4.3 Resistencia al agrietamiento del hormigón reciclado
En comparación con el hormigón ordinario, el alargamiento último del hormigón reciclado aumenta en un 27,7. El hormigón reciclado tiene un módulo elástico más bajo y una relación tensión-compresión más alta, por lo que la resistencia al agrietamiento del hormigón reciclado es mejor que la del hormigón matriz.
4.4 Resistencia al hielo-deshielo del hormigón reciclado
La resistencia al hielo-deshielo del hormigón reciclado es peor que la del hormigón ordinario. La investigación de Yamato et al. muestra que la resistencia a las heladas del hormigón reciclado se puede mejorar cuando los agregados reciclados se mezclan con agregados naturales o se reduce la relación agua-cemento.
5. Conclusión
A través de la investigación sobre el hormigón reciclado, hemos extraído las siguientes conclusiones y sugerencias, con la esperanza de atraer la atención de la industria o de los departamentos pertinentes.
En primer lugar, la tecnología del hormigón reciclado puede resolver fundamentalmente el problema de los residuos de hormigón, lo que no sólo puede reducir la contaminación ambiental de los residuos de hormigón, sino también ahorrar recursos agregados naturales. Tiene importantes beneficios sociales, económicos y ambientales, es una de las principales formas de desarrollar hormigón verde y cumple con los requisitos de la estrategia de desarrollo sostenible de mi país.
En segundo lugar, en la investigación de aplicaciones de ingeniería, no sólo es necesario estudiar cómo mejorar la resistencia del hormigón reciclado, sino también fortalecer las investigaciones sobre su durabilidad, como la impermeabilidad y la resistencia al agrietamiento, para mejorar gradualmente el rendimiento del hormigón. hormigón reciclado.
En tercer lugar, en comparación con el hormigón ordinario, el diseño de la mezcla y la tecnología de construcción del hormigón reciclado tienen muchas diferencias y deben tratarse de forma diferente.
En cuarto lugar, el diseño razonable del hormigón reciclado puede cumplir básicamente los requisitos de rendimiento del hormigón ordinario. Para promover mejor la aplicación de la tecnología del hormigón reciclado, es necesario reforzar la investigación sobre sus propiedades estructurales (resistencia a la flexión, resistencia al corte, resistencia al punzonamiento, resistencia a los terremotos, etc.). ) y métodos de diseño.
En quinto lugar, existen grandes diferencias entre el hormigón reciclado y el hormigón ordinario en términos de materias primas, proporciones de mezcla y técnicas de construcción. Según las normas y regulaciones actuales del hormigón ordinario, obviamente existen muchas deficiencias. Por otro lado, el cemento y los áridos nacionales son muy diferentes en composición y rendimiento de los utilizados en el extranjero, y es imposible utilizar directamente las normas extranjeras pertinentes. Por lo tanto, se recomienda formular normas y reglamentos relevantes para el concreto reciclado que sean adecuados para las condiciones nacionales de mi país lo antes posible en función de la clasificación de los agregados reciclados.
En sexto lugar, a través de una investigación exhaustiva sobre la economía del hormigón reciclado, la aplicación generalizada de hormigón reciclado en nuestro país también requiere un apoyo activo de la política industrial y la garantía de las leyes y regulaciones nacionales.
Referencia
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