Una breve discusión sobre las características de desempeño y los documentos de ingeniería de aplicación del concreto reciclado.

Una breve discusión sobre las características de desempeño y los papeles de ingeniería de aplicación del concreto reciclado.

En el estudio y el trabajo diario, cuando se trata de la tesis de graduación, todos estarán familiarizados con ella. es una investigación académica Un medio para discutir temas. ¿Qué tipo de tesis de graduación has visto? A continuación se muestran las características de rendimiento y los documentos de ingeniería de aplicación del hormigón reciclado que he recopilado. Espero que le resulten útiles.

Una breve discusión sobre las características de desempeño del concreto reciclado y su aplicación en el documento de ingeniería Parte 1

Resumen:

La construcción de nuevos proyectos de construcción y la demolición de Los proyectos de construcción antiguos producirán una gran cantidad de desechos de construcción no solo causa contaminación ambiental, sino que también causa una gran cantidad de desperdicio de recursos. Cómo lidiar con la creciente cantidad de desechos de construcción y reducir la contaminación ambiental se ha convertido en un problema de contaminación ambiental que todos. país debe afrontar. 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 todo país debe afrontar. Al analizar las propiedades físicas y mecánicas, la durabilidad, la resistencia al corte y la resistencia sísmica del hormigón reciclado, se discuten las perspectivas de aplicación del hormigón reciclado.

Palabras clave: hormigón reciclado; indicadores de desempeño; residuos de la construcción; perspectivas de aplicación

Introducción

Actualmente, nuestro país se encuentra en un período de construcción a gran escala, con El rápido desarrollo de la construcción civil ha impulsado el desarrollo de la economía nacional y también se ha convertido en la industria que más recursos consume y genera más residuos. Para reducir eficazmente la contaminación ambiental, reducir la cantidad de residuos de hormigón y lograr un desarrollo sostenible y coordinado, la solución actual a este problema es el reciclaje. Por lo tanto, algunas tecnologías e investigaciones relacionadas con el hormigón reciclado también se están desarrollando rápidamente.

El árido reciclado o árido de hormigón reciclado [1-2] se refiere al árido formado triturando, clasificando y mezclando bloques de hormigón de desecho según una determinada gradación, y utilizando árido reciclado como parte del hormigón preparado con todos agregados se llama hormigón de áridos reciclados o, para abreviar, hormigón reciclado. El hormigón reciclado es el reciclaje de materiales de construcción. Es una parte importante del desarrollo coordinado con el entorno ecológico y también está en línea con la estrategia nacional de desarrollo sostenible. Este artículo analiza principalmente las propiedades básicas del hormigón reciclado y explora las perspectivas de desarrollo de proyectos de aplicación de 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 los años sucesivos de la Segunda Guerra Mundial. Las guerras destruyeron un gran número de edificios y también generan una gran cantidad de residuos, por lo que muchos países europeos se enfrentan al problema de cómo tratar los materiales de desecho en distintos 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", que estipula que el uso de agregados reciclados y concreto reciclado; No se considerará durante el proceso de construcción el hormigón reciclado.

Para lograr la reutilización de residuos, el gobierno de Estados Unidos también formuló la "Ley Superfund", que estipula que "cualquier empresa que genere residuos industriales debe manejarlos adecuadamente por sí misma y no puede tirarlos sin autorización". ". Este reglamento proporciona base operativa y protección legal para el desarrollo de hormigón reciclado.

1.2 Estado de la investigación nacional

La investigación de mi país sobre el hormigón reciclado comenzó tarde y todavía se encuentra en la etapa de investigación de laboratorio. Sin embargo, el gobierno concede gran importancia a la investigación sobre el hormigón reciclado y lo ha hecho. invirtió mucho dinero y logró algunos resultados. La Universidad de Tongji ha llevado a cabo una gran cantidad de trabajos de investigación sobre la tecnología del hormigón reciclado [2-3], incluida la investigación sobre la resistencia y el rendimiento laboral del hormigón reciclado, la investigación sobre la tecnología de trituración y reciclaje de residuos de hormigón, la investigación sobre la durabilidad del hormigón reciclado, investigación experimental sobre vigas y columnas de hormigón reciclado, e investigación sobre hormigón reciclado Investigación experimental sobre nodos de pórticos, investigación sobre el comportamiento sísmico de estructuras de pórticos 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 de Ciencias de China, la Universidad del Sudeste, la Universidad de Zhejiang y el Instituto de Tecnología de Beijing, también han llevado a cabo una gran cantidad de investigaciones sobre el hormigón reciclado y han desarrollado hormigón reciclado relacionado. tecnologías.

2. Características de rendimiento del hormigón reciclado

2.1 Propiedades físicas y mecánicas Chen Liang y otros de la Universidad del Sureste realizaron un análisis comparativo de los últimos avances en el desarrollo y la investigación del hormigón con áridos reciclados. tecnología [3]. Los resultados del análisis muestran que el proceso de falla y el modo de falla del concreto reciclado y el concreto ordinario son básicamente los mismos. Desde la perspectiva del modo de falla, la falla del concreto 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 concreto reciclado es diferente al del concreto 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 del hormigón reciclado que utiliza todo el hormigón de desecho como agregado se reduce en un 9%, la resistencia a la tracción se reduce en un 7% y el módulo elástico de compresión es se redujo en un 28 %, el módulo elástico de tracción disminuyó en un 34 %, lo que muestra que la fragilidad del hormigón reciclado se reduce y la tenacidad aumenta. En comparación con el hormigón ordinario con la misma proporción de mezcla, la deformación última por tracción de todo el hormigón reciclado que utiliza hormigón de desecho como agregado aumentó en un 28%, el módulo elástico de tracción disminuyó en un 34% y la resistencia a la compresión también fue mayor que la del hormigón reciclado con la misma proporción de mezcla. Mayor mejor craqueabilidad.

Luo Xingwen, Instituto de Geomecánica de Wuhan, Academia China de Ciencias, et al. A través de una serie de experimentos, se analizó y estudió la influencia de diferentes tasas de reemplazo del concreto reciclado en las propiedades estáticas del concreto reciclado y las reglas cambiantes de los parámetros característicos de propagación de ondas sonoras con la deformación por compresión axial del concreto reciclado [4]. Las investigaciones señalan que a medida que aumenta la tasa de reemplazo del concreto reciclado, la tensión máxima del concreto reciclado disminuye y el módulo de elasticidad y el módulo de deformación del concreto reciclado también disminuyen. El análisis también muestra que la velocidad de propagación de las ondas sonoras del hormigón reciclado primero aumenta y luego disminuye con la deformación por compresión axial del hormigón reciclado. Durante la compresión axial del hormigón reciclado, la amplitud de las ondas ultrasónicas en el hormigón reciclado primero aumenta y luego disminuye.

Xiao Jianzhuang de la Universidad de Tongji analizó la prueba de curva completa de tensión-deformación de compresión uniaxial de concreto reciclado bajo diferentes tasas de reemplazo de agregado grueso reciclado y analizó el efecto de la tasa de reemplazo de agregado grueso reciclado sobre la forma de la tensión del concreto reciclado. -curva completa de deformación y los efectos de la resistencia a la compresión, el módulo de elasticidad, las deformaciones máximas y últimas del hormigón reciclado [5]. La investigación muestra 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 del prisma y la compresión cúbica); la resistencia del hormigón reciclado es mayor que la del hormigón ordinario; la deformación máxima del hormigón reciclado es mayor que la del hormigón ordinario; el módulo de elasticidad del hormigón reciclado es significativamente menor que el del hormigón ordinario; El análisis también señaló que las secciones ascendentes y descendentes de la curva tensión-deformación completa del hormigón reciclado pueden ajustarse mediante 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. pruebas de compresión en el hormigón reciclado de alto rendimiento, midieron la curva tensión-deformación, realizaron análisis teóricos y concluyeron la expresión matemática de la curva tensión-deformación uniaxial del hormigón reciclado, que es consistente con los resultados de las pruebas. Se resumió la expresión matemática de la curva tensión-deformación uniaxial del hormigón reciclado, la cual es consistente con los resultados de las pruebas [6-7].

M. Etxeberria y otros de la Universidad Politécnica de Cataluña en España diseñaron cuatro tipos de hormigón reciclado con diferentes tasas de sustitución de árido grueso. Se obtuvo la misma resistencia a la compresión haciendo coincidir las proporciones de la mezcla de los cuatro hormigones. Se analizaron las propiedades mecánicas del hormigón reciclado [8]. En la prueba, el agregado reciclado estaba en un estado absorbente de agua pero insaturado para controlar las propiedades del concreto fresco, la relación agua-cemento efectiva y una menor desviación de resistencia. Los resultados indican que es necesario el uso de agregados de resistencia a la compresión media y baja para la producción de concreto reciclado. Se ha demostrado que la necesidad es atribuible a la dosificación del cemento, y se ha determinado que el módulo de elasticidad del concreto reciclado es relativamente bajo. Este resultado valida muchos La exactitud del modelo matemático propuesto por los académicos.

N. Fonseca y otros de la Universidad Politécnica de Lisboa en Portugal analizaron las propiedades físicas y mecánicas del hormigón reciclado a través de diferentes condiciones de curado, y analizaron la resistencia a la compresión, la resistencia a la rotura, el módulo elástico y el valor de desgaste del hormigón reciclado. concreto, los resultados del análisis muestran que las condiciones de curado que afectan las propiedades físicas y mecánicas del concreto reciclado son básicamente las mismas que las del concreto ordinario [9].

Valeria Corinaldesi y otros de la Universidad Politécnica de Marche en Italia utilizaron agregados reciclados con una tasa de reemplazo del 30% para preparar concreto reciclado, y analizaron la viabilidad de usar concreto reciclado en estructuras compuestas de vigas y columnas bajo condiciones cíclicas. cargas. sexo[10].

Cuando la tasa de reemplazo es del 30%, la resistencia a la compresión del hormigón reciclado es básicamente la misma que la del hormigón ordinario, pero la resistencia a la tracción, la resistencia a la rotura y el módulo de elasticidad del hormigón reciclado son inferiores a las del hormigón ordinario. Con base en los resultados de los ensayos de carga cíclica, se evaluó el desempeño de las uniones viga-columna parametrizando el tipo de fisura, la energía distribuida, la ductilidad y los valores de diseño, los cuales mostraron un adecuado desempeño estructural de las uniones fabricadas con concreto reciclado.

2.2 Propiedades de durabilidad

Las propiedades de deformación del hormigón reciclado incluyen principalmente comportamiento elástico, contracción en seco y fluencia, y propiedades de deformación por temperatura. Las propiedades de durabilidad del hormigón reciclado incluyen principalmente impermeabilidad y resistencia a las heladas. y resistencia al ataque químico [11]. Un análisis en profundidad de la deformación y durabilidad del hormigón reciclado muestra que los agregados reciclados tienen diferentes efectos sobre la deformación y durabilidad del hormigón reciclado, pero también pueden cumplir con aplicaciones de ingeniería.

Gong Xi prueba de resistencia y prueba de secado, los resultados muestran que la durabilidad del hormigón agregado reciclado puede satisfacer las necesidades de la ingeniería de carreteras [12].

Xu Yidong y Shen Jiansheng de la Universidad de Zhejiang desarrollaron hormigón reciclado con vistas a un alto rendimiento basándose en las características de los agregados reciclados y combinándolo con la tecnología de "hormigón de alto rendimiento" actual de la investigación actual [13]. Las investigaciones muestran que, aunque los agregados reciclados son agregados inferiores, al aplicar aditivos minerales como cenizas volantes, escorias y humo de sílice en el concreto reciclado y aprovechar al máximo la combinación optimizada y el refuerzo de la interfaz del polvo, el concreto reciclado puede tener buena trabajabilidad y alto nivel de resistencia.

Wei Yingle de Anhui Water Conservancy and Hydropower College analizó la impermeabilidad, la resistencia al hielo y el deshielo, la resistencia a la carbonatación, la resistencia a la penetración de iones de cloruro, la resistencia a la erosión por sulfatos y la resistencia a la abrasión del hormigón reciclado y propuso la durabilidad del hormigón reciclado. se puede mejorar reduciendo la relación agua-cemento, agregando cenizas volantes, utilizando un proceso de mezcla secundario, reduciendo el tamaño máximo de partícula del agregado reciclado y adoptando un estado superficial semisaturado [14]. Los resultados de la investigación muestran que la impermeabilidad, la resistencia al hielo y el deshielo, la resistencia a la corrosión por sulfatos, la resistencia a la penetración de iones cloruro y la resistencia al desgaste del hormigón reciclado son más débiles que las del hormigón ordinario.

A. Gokce y otros de la Universidad de Wisconsin-Madison realizaron la congelación y descongelación en estado libre de hormigón reciclado con aire incorporado y hormigón reciclado sin aire incorporado en un entorno de prueba de secado medio. [15], los resultados muestran que la prueba de robustez de congelación-descongelación directa proporciona condiciones de prueba más prácticas para juzgar la robustez de los agregados de concreto reciclado, y la prueba de robustez de sulfato no puede predecir la vulnerabilidad de los agregados de concreto reciclados a la congelación-descongelación.

Alan Richardson y otros de la Universidad de Northumbria en el Reino Unido utilizaron un método de prueba comparativo para estudiar la prueba de durabilidad por congelación y descongelación del hormigón reciclado basándose en dos indicadores: pérdida de masa y resistencia a la compresión última [16]. Muestra que la durabilidad del hormigón reciclado es básicamente similar a la del hormigón ordinario, lo que se atribuye a la cuidadosa selección y tratamiento de los áridos reciclados antes del procesamiento por lotes. La durabilidad es una medida importante de un material, los agregados reciclados deben probarse exhaustivamente en la producción industrial y este artículo muestra su potencial para futuras aplicaciones.

2.3 Rendimiento de corte

Huang Ying y Deng Zhiheng de la Universidad de Guangxi realizaron pruebas de corte en vigas de ancho isotrópico variable de cuatro puntos y estudiaron los resultados de la prueba de corte en el mismo agua-cemento. relación Efecto de la tasa de reemplazo de agregado reciclado sobre las propiedades de corte del concreto reciclado bajo condiciones. efecto[17]. Las investigaciones muestran que la forma de falla por corte del concreto reciclado es similar a la del concreto ordinario, pero su resistencia al corte y capacidad de deformación son menores que las del concreto ordinario. Con base en el análisis de la resistencia al corte, la deformación por corte y el módulo de corte del concreto reciclado, se dibujó la curva esfuerzo-deformación del concreto reciclado y se propusieron la ecuación de la curva esfuerzo-deformación y el módulo de corte.

Huang Jian de la Academia de Ciencias de la Construcción de Guangdong, Xiao Jianzhuang y Lei Bin del Departamento de Ingeniería Arquitectónica de la Universidad de Tongji realizaron un análisis cualitativo de los factores que afectan la capacidad de carga de corte de las vigas de hormigón reciclado y concluyeron: El mecanismo de resistencia al corte incluye la relación de luz de corte, la resistencia del concreto, la relación de estribos y otros factores. La tendencia de influencia de la capacidad de carga de corte de las vigas de concreto reciclado es básicamente la misma que la de las vigas de concreto ordinarias [18].

Al mismo tiempo, se señaló que aumentar el coeficiente de carga parcial puede mejorar significativamente el índice de confiabilidad al corte de vigas de concreto reciclado. Sin embargo, cuando la relación de estribos es pequeña, incluso si el coeficiente de carga parcial aumenta a 1,5, la confiabilidad al corte. de vigas de hormigón reciclado no se puede mejorar Cumplir con los requisitos de confiabilidad. Al aumentar la resistencia a la compresión promedio del concreto reciclado para que su valor estándar alcance el mismo nivel que el del concreto ordinario, la confiabilidad al corte de las vigas de concreto reciclado puede cumplir con los requisitos de las especificaciones. Esta es la mejor manera de mejorar el índice de confiabilidad al corte de las vigas de concreto reciclado. . forma.

Liu Feng y Bai Guoliang de la Universidad de Arquitectura y Tecnología de Xi'an utilizaron experimentos con vigas de ancho variable equiaxial para considerar de manera integral el grado de resistencia del concreto y la tasa de reemplazo de agregado reciclado para estudiar la resistencia al corte y la deformación de vigas de concreto reciclado. y su desarrollo [19], y concluyó que la capacidad portante última de corte de las vigas de concreto reciclado no está directamente relacionada con la tasa de reemplazo. Al mismo tiempo, se concluyó que las curvas de esfuerzo cortante y deformación principal de las vigas de concreto reciclado son cercanas. a líneas rectas, y la resistencia al corte experimental es relativamente alta, la conclusión de que la resistencia al corte es relativamente alta. línea recta, se concluye que la resistencia al corte obtenida del ensayo es relativamente baja en comparación con el hormigón ordinario.

Zhang Leishun de la Universidad de Zhengzhou realizó una prueba comparativa entre 13 vigas de hormigón reciclado y vigas de hormigón ordinarias, y concluyó que el rendimiento sísmico del reemplazo de agregado grueso reciclado 2,4 Xiao Jianzhuang y Zhu Xiaohui del Departamento de Ingeniería Arquitectónica de La Universidad de Tongji completó tres agregados gruesos reciclados diferentes. Un estudio experimental sobre el comportamiento sísmico de juntas de marcos de concreto reciclado con tasas de reemplazo de agregados bajo carga de compresión axial vertical constante y carga repetida circunferencial baja horizontal [23] señaló que el proceso de falla de las juntas de concreto reciclado es no está directamente relacionado con la relación de deformación principal del esfuerzo cortante y, al mismo tiempo, obtuvo resultados de prueba con menor resistencia al corte que el concreto ordinario.

Sun Yuedong y otros del Instituto de Ingeniería Estructural de la Universidad de Tongji estudiaron el hormigón reciclado comparando el rendimiento sísmico de un modelo de estructura a escala 3-1:2 bajo diferentes cargas de compresión axiales verticales y circunferenciales bajas horizontales repetidas. Cargas Efecto de los pórticos sobre el comportamiento sísmico del hormigón reciclado bajo cargas repetitivas circunferenciales bajas y diferentes fuerzas axiales [24]. Los resultados muestran que bajo la acción de diferentes fuerzas axiales y cargas circunferenciales repetidas bajas, no hay diferencias obvias en las características de tensión, la forma de falla y el mecanismo de falla del marco de concreto reciclado, y el mecanismo de falla muestra una "columna fuerte y débil" obvia. tipo "viga"; el marco de concreto reciclado tiene un mejor desempeño sísmico. Después de que la estructura ingresa a la etapa elástico-plástica, la curva de histéresis se vuelve más completa, lo que indica que el marco tiene un mejor desempeño sísmico. Después de que la estructura ingresa a la etapa elástico-plástica, el La curva de histéresis se vuelve más completa, lo que indica que el marco tiene un mejor desempeño sísmico. Después de que la estructura ingresa a la etapa elástico-plástica, la curva de histéresis se vuelve más completa, lo que indica que el marco tiene un mejor desempeño sísmico. la curva de histéresis se vuelve más completa, lo que indica que el marco tiene un mejor desempeño sísmico y la estructura entra en la etapa elástico-plástica. Finalmente, la curva de histéresis es más gruesa, lo que indica que el marco tiene un mejor desempeño sísmico. Después de que la estructura entra en la etapa elástico-plástica, la curva histerética del marco es relativamente completa, lo que indica que el marco tiene una buena capacidad 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, a medida que aumenta la carga axial, la ductilidad del marco disminuye.

Zhang Jianwei y Cao Wanlin de la Escuela de Ingeniería Arquitectónica del Instituto de Tecnología de Beijing llevaron a cabo un estudio de prueba de carga repetida de ciclo bajo en 7 muros de corte de altura media con una relación de luz de corte de 1,5 [25]. Sobre la base de la prueba, analizaron cada capacidad de carga, ductilidad, rigidez, características de histéresis, disipación de energía y características de falla de los muros de corte. Los resultados muestran que a medida que aumenta la cantidad de agregado fino reciclado, el comportamiento sísmico de los muros de alto corte en concreto reciclado disminuye, pero a medida que aumenta la relación de refuerzo, aumenta la capacidad portante, la ductilidad y el consumo de energía. También se señaló que un aumento en la relación de compresión axial aumentaría la capacidad de carga del muro de corte de hormigón reciclado y reduciría su capacidad de deformación elástico-plástica.

Yin Haipeng y otros del Instituto de Tecnología de Beijing realizaron un estudio de prueba de carga repetida de ciclo bajo en una columna de concreto ordinaria y tres modelos de columnas de concreto reciclado con diferentes tasas de reemplazo [26]. 1/ 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 portante tiende a disminuir, el valor del consumo de energía disminuye y la resistencia sísmica tiende a disminuir. disminución, y señaló que las columnas de hormigón reciclado se pueden utilizar en el diseño sísmico de estructuras de varios pisos con relaciones de presión axial de columnas pequeñas.

3. Problemas existentes y perspectivas de aplicación

3.1 Problemas existentes En los últimos años, el trabajo de investigación sobre el hormigón reciclado ha logrado ciertos resultados, sin embargo, en vista de las limitaciones del propio árido reciclado. y En la actualidad, todavía existen algunos obstáculos y deficiencias en la utilización real del hormigón reciclado en mi país, 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 aún no se comprende el reciclaje de residuos de hormigón.

(2) Los residuos de hormigón proceden de una amplia gama de fuentes y son muy complejos. Cómo clasificarlos y eliminarlos de forma razonable es una cuestión clave que debe resolverse con urgencia.

(3) Hay muy pocos estándares correspondientes, lo que dificulta la operación real y dificulta la promoción a gran escala.

3.2 Perspectivas de aplicación

En comparación con el hormigón ordinario, aunque el hormigón con agregados reciclados es ligeramente inferior en propiedades físicas y mecánicas y otros indicadores, no hay duda de que el hormigón reciclado tiene amplias perspectivas de aplicaciones. En aplicaciones específicas se puede realizar una sustitución selectiva según la pieza estructural [27-28]. Para la estructura portante principal, la tasa de reemplazo de agregado grueso reciclado se puede reducir adecuadamente y se puede establecer un límite o rango de tolerancia. Para proyectos estructurales generales, como losas de aceras, barandillas de puentes, bloques protectores y otras estructuras auxiliares, la tasa de reemplazo se puede aumentar adecuadamente según la situación. Una breve discusión sobre las características de desempeño del concreto reciclado y su documento de ingeniería de aplicaciones Parte 2

Resumen:

Para aliviar efectivamente la presión ambiental causada por la creciente cantidad de residuos de concreto y Para reducir el desperdicio de recursos, se propone reciclar el hormigón y procesarlo en áridos reciclados, y sustituir parte o la totalidad de los áridos naturales por hormigón reciclado, convirtiendo los residuos de hormigón en hormigón verde en el campo de la ingeniería civil. El artículo analiza el proceso de producción de áridos reciclados en el sector de la ingeniería civil. El artículo presenta el progreso de la investigación de la tecnología del hormigón reciclado en el país y en el extranjero desde los aspectos del proceso de producción y el rendimiento de los agregados reciclados, las propiedades físicas, las propiedades mecánicas y la durabilidad del hormigón reciclado. Analiza principalmente los materiales, la estructura y las propiedades mecánicas. durabilidad y otros aspectos. Este artículo explica las características básicas del hormigón reciclado y los problemas existentes en su investigación, señala la dirección que requiere más investigación y proporciona opiniones de referencia para la investigación científica y la aplicación de ingeniería de la tecnología del hormigón reciclado. Esta investigación proporciona una referencia para la aplicación de la tecnología del hormigón reciclado en la investigación científica y la ingeniería.

Palabras clave:

Hormigón reciclado; árido reciclado; propiedades mecánicas; durabilidad

1. El hormigón reciclado y la necesidad de la investigación

Reciclado El hormigón se refiere a los bloques de hormigón de desecho que se han agrietado, roto y luego reciclado para convertirlo en hormigón. Se convierte en hormigón nuevo reemplazando parcial o totalmente los agregados 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, representando entre el 30% y el 40% del total de residuos urbanos, principalmente residuos de hormigón. Estos residuos han afectado gravemente la vida urbana. medio ambiente, causando mucha contaminación ambiental. En la actualidad, existen dos formas de abordar estos residuos de hormigón en nuestro país: una es transportarlos a las afueras para su apilamiento. Esto se convertirá en una nueva fuente de basura, lo que obviamente no es deseable; en segundo lugar, se utilizará directamente como material de relleno. Esto será un desperdicio de recursos y no cumple con los requisitos de nuestro país para construir una sociedad que ahorre recursos. Se estima que el terremoto de Wenchuan de 2008 produjo alrededor de 300 millones de toneladas de desechos de construcción. La cantidad de desechos de construcción causados ​​​​por el terremoto excede con creces la cantidad total de desechos de construcción generados cada año en mi país. por el terremoto es muy grande. ¿Cómo abordarlo? La utilización de recursos es un tema nuevo que tenemos ante nosotros y también es un desafío. La tecnología del hormigón reciclado es una buena solución. Al reprocesar el hormigón de desecho, restaura sus propiedades originales y forma nuevos productos de materiales de construcción. Esto no sólo logra la reutilización de recursos limitados, sino que también resuelve algunos problemas ambientales. Esta no es sólo una manera importante de desarrollar hormigón verde 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. Proceso de producción y rendimiento de los áridos reciclados

2.1 Proceso de producción de los áridos reciclados

El requisito previo para la reutilización total de los residuos de hormigón es garantizar que los 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 Características del Árido Reciclado

Después de triturar el hormigón residual, el árido reciclado producido contiene aproximadamente un 30% de mortero de cemento endurecido. La mayoría de estos morteros de cemento forman sólo un bloque independiente. Se adhiere una pequeña cantidad a la superficie de los agregados naturales, lo que da como resultado las características de baja densidad, alta absorción de agua y débil capacidad de unión de los agregados reciclados. En general, el árido reciclado tiene más aristas y esquinas y una superficie rugosa. El proceso de regeneración y destrucción de los bloques de hormigón de desecho provocará una gran cantidad de microfisuras en el interior del árido reciclado debido al daño acumulado. 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 , hormigón reciclado La densidad es menor que la del hormigón ordinario. A medida que aumenta la cantidad de agregado reciclado, la densidad del concreto reciclado disminuye regularmente. Si el concreto reciclado utiliza todo agregado reciclado, su densidad será un 7,5% menor que la del concreto ordinario. El hormigón reciclado se caracteriza por su bajo peso propio, lo que permite reducir el peso muerto 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 relación con el hormigón reciclado, el hormigón original utilizado para producir agregado reciclado se llama hormigón matriz), El proceso de trituración del agregado reciclado, la tasa de reemplazo del agregado reciclado y la proporción de mezcla del concreto reciclado están estrechamente relacionados. Debido a los diferentes niveles de resistencia de la matriz del hormigón, diferentes entornos de uso, diferencias en el agrietamiento, laminación y medidas de control de calidad, la regularidad de los cambios de resistencia del hormigón reciclado no es obvia y diferentes investigadores han llegado a diferentes conclusiones. Los resultados experimentales de Hansen muestran que a medida que disminuye la resistencia del hormigón matriz, también disminuye la resistencia del hormigón reciclado. En general, la resistencia a la compresión del hormigón matriz de árido reciclado o del hormigón ordinario con la misma proporción es menor, oscilando entre el 0% y el 30%, con una disminución media del 15%. Xing Zhenxian y otros utilizan agregados reciclados de residuos de hormigón para producir hormigón reciclado, señalando que la resistencia a la flexión del hormigón reciclado es aproximadamente del 75% al ​​90% de la resistencia del hormigón de referencia. La resistencia a la compresión se redujo en un 9% y la resistencia a la tracción en un 7% en comparación con el hormigón base con las mismas proporciones de mezcla.

Cabe señalar que la superficie del agregado reciclado está envuelta con mortero de cemento, de modo que el módulo elástico entre el agregado reciclado y el nuevo mortero de cemento es básicamente el mismo, y la fuerza de unión de la interfaz puede ser fortificado. De esta forma, al mismo tiempo, una gran cantidad de microfisuras en la superficie del árido reciclado absorberán nuevas partículas de cemento, haciendo más completa la hidratación del área de contacto y, finalmente, formando una estructura de interfaz densa. Mediante el refuerzo de la fuerza de unión de la interfaz se compensa en cierta medida el rendimiento reducido del hormigón reciclado causado por la baja resistencia de los áridos reciclados.

3.3 Módulo de elasticidad del hormigón reciclado

Dado que hay una gran cantidad de mortero viejo adherido a las partículas de árido original en el árido reciclado, el módulo de elasticidad del hormigón reciclado suele ser bajo, generalmente alrededor del 70% -80% del hormigón base. El bajo módulo elástico y la alta deformación del hormigón reciclado le confieren un mayor rendimiento sísmico y resistencia a las cargas dinámicas. La relación agua-cemento tiene un mayor impacto en el módulo elástico 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 un 33,7%.

3.4 Contracción en seco y fluencia del hormigón reciclado

La contracción en seco y la fluencia del hormigón reciclado son entre un 40 % y un 80 % mayores que 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 del valor de contracción en seco. La investigación de Yamato et al. muestra que cuando se usan agregados naturales y agregados reciclados juntos, la contracción seca del concreto reciclado aumenta; cuando aumenta la relación agua-cemento, aumenta la contracción seca del concreto reciclado;

4. Durabilidad del hormigón reciclado

4.1 Permeabilidad del hormigón reciclado

Los factores relacionados con la permeabilidad del hormigón se dividen principalmente en dos categorías.

(1) Los componentes, proporciones de mezcla y parámetros de proceso de la mezcla de concreto, es decir, la preparación, conformación y curado de la mezcla.

(2) Cambios en el concreto; tiempo, es decir, los cambios físicos y químicos que ocurren dentro del concreto bajo la influencia de factores como el ambiente externo, la tensión estructural, las propiedades del fluido y las condiciones de penetración.

Debido a la mayor porosidad de los áridos reciclados, la permeabilidad del hormigón reciclado es menor que la del hormigón ordinario. Sin embargo, después de añadir cenizas volantes al hormigón reciclado, la permeabilidad del hormigón reciclado mejora enormemente porque las cenizas volantes pueden refinar los canales capilares del agregado reciclado.

4.2 Resistencia a la corrosión por sulfatos del hormigón reciclado

Debido a su gran porosidad y fuerte permeabilidad, el hormigón reciclado tiene peor resistencia a la corrosión por sulfatos que el hormigón ordinario. De manera similar, agregar cenizas volantes puede reducir la penetración del sulfato y mejorar en gran medida su resistencia a la erosión del sulfato.

4.3 Resistencia al agrietamiento del hormigón reciclado

El alargamiento último del hormigón reciclado es un 27,7% mayor que el del hormigón ordinario. El módulo de elasticidad del hormigón reciclado es menor y la relación tensión-compresión es mayor, por lo que la resistencia al agrietamiento del hormigón reciclado es mejor que la del hormigón base.

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 al hielo y al deshielo del hormigón reciclado se puede mejorar utilizando áridos reciclados junto con áridos naturales o reduciendo 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 relevantes.

En primer lugar, la tecnología del hormigón reciclado puede resolver fundamentalmente el problema de la salida de residuos de hormigón. No solo puede reducir la contaminación ambiental de los residuos de hormigón, sino también ahorrar recursos agregados naturales, lo que tiene importantes consecuencias sociales, económicas y sociales. Implicaciones ambientales. El beneficio 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 términos de investigación de aplicaciones de ingeniería, es necesario no solo estudiar cómo mejorar la resistencia del hormigón reciclado, sino también fortalecer la investigación sobre su durabilidad, como la impermeabilidad y la resistencia al agrietamiento, y mejorar gradualmente. la resistencia del 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 el uso de la tecnología del hormigón reciclado, también necesitamos fortalecer la investigación sobre sus propiedades estructurales (resistencia a la flexión, resistencia al corte, resistencia al impacto, resistencia a los terremotos, etc.) y métodos de diseño.

En quinto lugar, existen diferencias significativas entre el hormigón reciclado y el hormigón ordinario en términos de materias primas, proporciones de mezcla y técnicas de construcción. De acuerdo con las normas y regulaciones actuales del hormigón ordinario, obviamente existen muchas deficiencias; Por otro lado, el uso interno del cemento y los agregados producidos en China también son bastante diferentes en composición y rendimiento de los utilizados en el extranjero, por lo que es aún más difícil utilizar directamente las normas extranjeras pertinentes. Por lo tanto, se recomienda desarrollar normas y especificaciones de concreto reciclado adecuadas a las condiciones domésticas lo antes posible en función de la gradación de los agregados reciclados.

En sexto lugar, a través de una investigación exhaustiva sobre la economía del hormigón reciclado, el uso generalizado de hormigón reciclado en nuestro país también requiere el apoyo activo de la política industrial de xx y la garantía de las leyes y regulaciones nacionales.

Referencias

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