2.2.3 再生骨料混凝土性能再生骨料的性质同天然砂石骨料相比含有30%左右的硬化水泥砂浆，从而导致其吸水性能、表观密度等物理性质与天然骨料不同。再生骨料表面粗糙、棱角较多，并且骨料表面还包裹着相当数量的水泥砂浆（水泥砂浆孔隙率大、吸水率高），再加上混凝土块在解体、破碎过程中由于损伤积累使再生骨料内部存在大量微裂纹，这些因素都使再生骨料的吸水率和吸水速率增大，这对配制再生混凝土是不利的。同样由于骨料表现的水泥砂浆的存在，使再生骨料的密度和表观密度比普通骨料低 [10] [11] . 用再生骨料制备的混凝土同用天然骨料拌制的混凝土相比较，其力学性能是不同的。对于再生骨科混凝土来说，我们感兴趣的其他性能，例如抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度和弹性模量等，通常都是较低的，而徐变和收缩率却是较高的。各种性能的差异程度取决于再生骨料所占的比重、原混凝土特征、污染物质的数量和性质，细粒材料和附着砂浆的数量、研究之目的在于测定这些因素的最佳组合，以便较经济地生产适合于某种用途的再生骨料混凝土。含有再生骨料的混凝土之耐久性，也受上述各种因素的影响。然而最明显的因素就是污染物质的存在。
2.2.4 再生骨料处理技术要扩大再生骨料混凝土的应用范围，将再生骨料混凝土用于钢筋混凝土结构工程中，必须要对再生骨料进行改性强化处理[12].根据再生骨料的基本特性， 对再生骨料的改性通常采取如下几种途径。
a）机械活化
机械活化的目的在于破坏弱的再生碎石颗粒或除去粘附于再生碎石颗粒表面的水泥砂浆。俄罗斯的试验表明，经球磨机活化的再生骨料质量大大提高，再生粗骨料的压碎指标降低到12以下，可用于生产钢筋混凝土构件。这种活化再生骨料的方法最有前途。
b）酸液活化
这种活化方法是将再生骨料置于酸液中，如置于冰醋酸、盐酸溶液中，利用酸液与再生骨料中的水泥水化产物Ca（OH）2反应，起到改善再生骨料颗粒表面的作用，从而改善再生骨料的性能。
c）化学浆液处理
该法是采用较高标号水泥和水按一定比例调成素水泥浆液，为了改善水泥浆液的性能也可向其中掺入适量的其它物质，如超细矿物质（粉煤灰、硅粉等）或防水剂（FeCl3防水剂、硅质防水剂等）或硫铝酸钙类膨胀剂。利用浆液对再生骨料浸泡、干燥等处理，以改善再生骨料的孔隙结构来提高再生骨料质量。
d）水玻璃溶液处理
用液体水玻璃溶液浸渍再生骨料，利用水玻璃与再生骨料表面的水泥水化产物Ca（OH）2反应生成的硅酸钙胶体能填充再生骨料孔隙，使再生骨料的密实度有所改善[13].
2.2.5 再生骨料混凝土应用存在的主要问题再生骨料主要用来配制中低强度的混凝，用在道路面层和垫层，而在建筑物承重结构中一般用得不多，再生混凝土的应用范围还相当窄。阻碍再生混凝土广泛应用的阻力一是其经济性，由于再生骨料的收集和制备要耗费一定的机械设备和人力，从纯经济指标的角度来讲，再生骨料的生产是微利甚至亏损；阻碍再生混凝土广泛应用的另一个阻力是缺乏再生骨料和再生混凝土通用的设计规程和有关材料、施工和验收的标准。
2.3 用混合材制作混凝土用粉煤灰、高炉矿渣等工业废料作为混合材制作混凝土，达到节省资源、减少废弃物处理用地抑制CO2排放量的目的。当今全世界粉煤灰的年排量约为4.5亿吨，只有0.25亿吨，或6%作为混合材用于水泥或矿物掺合料用于混凝土。如果将粉煤灰在混凝土里的应用加大，那么混凝土对环境友好的作用就能大大增强。有大量高炉矿渣副产品的国家还可以通过利用其作为混凝土或水泥掺合料获利。掺有高效减水剂的混凝土，当拌合物的水胶比为0.3或者更低时，最多可达60%的水泥用粉煤灰代替，并具备强度与耐久性优异的特性。其弹性模量、徐变、干缩和冻融特性均与普通混凝土相当。值得注意的是：这种混凝土抵抗水和氯离子渗透的能力优异，从结构耐久性的角度，包括控制暴露于侵蚀环境中钢筋的锈蚀，应用掺有超塑化剂的高掺量粉煤灰混凝土是粉煤灰在建筑业中附加值最高的途径。在碾压混凝土中通常掺有大量火山灰质材料，主要是粉煤灰，如瑞士一高度为95m的Platanovryssi坝所用碾压混凝土水泥用量仅35Kg/m3，而粉煤灰（属高钙粉煤灰，总CaO达42%）为250 Kg/m3，是以褐煤为原料的热电厂所排放，使用前经预处理（燃烧并水化）。每年全世界高炉矿渣的产量大约为1亿吨，作为胶凝材料的比率很低，因为在许多国家，只有少部分矿渣进行水淬或粒化处理，而缓慢冷却的重矿渣没有胶凝性质。虽然美国材料试验标准学会规定矿渣在水泥中的掺量可以到65%，但商品水泥中一般不超过50%.
自密实混凝土技术技术工人短缺和节省施工时间，是日本开发和应用自密实混凝土的主要原因。由于这种混凝土要有足够的粘聚性，以保证其浇注过程不致离析，粉体需用量较大，如果全用水泥，容易导致开裂，因此粉煤灰、矿渣或石灰石粉的掺量通常较高。如日本明石大桥的锚固墩29万立方米混凝土里均掺有150 Kg/m3石灰石粉。在法国，预拌混凝土厂生产供应自密实混凝土，作为无噪音产品，可用于城市街区一带的混凝土浇注。由于减小噪音、节约劳力并延长钢模板使用寿命，预制混凝土业也对其感到兴趣。从生产技术上讲，自密实混凝土生产过程节能、高效、减少噪音具有混凝土生态化施工技术的特点。P.K.Mehta根据材料与施工费用、耐久性和对环境友好三方面作为技术评价的基准对未来的混凝土材料和技术进行了评价，认为超塑化大掺量粉煤灰混凝土、超塑化大掺量矿渣混凝土对未来混凝土的冲击会很大，自密实混凝土也对混凝土行业有一定的冲击，这更多地取决于它们的生态友好特性。
3、环境协调型混凝土环境协调型混凝土是指通过混凝土材料的性能、形状或构造等的设计，使其具有降低环境负荷的能力。
例如通过控制混凝土空隙特性和空隙率，可使混凝土具有不同的性能，如良好的透水性、吸音性能、蓄热性能、吸附气体性能等。通过对混凝土性能和色彩的设计，使混凝土能与动植物和谐共生，这类混凝土包括植物适应型生态混凝土、海洋生物适应型生态混凝土和淡水生物适应型混凝土，以及净化水质用生态混凝土[3，14].
3.1 多孔混凝土材料与制品多孔混凝土（Porous Concrete），简称POC，是由粗骨料与水泥浆或砂浆结合而成，形状如“米花糖”，又称“无砂混凝土”（No fines concrete）或大孔型混凝土，具有连续孔隙结构是其一大特征。POC具有良好的透水性和透气性，孔隙率一般为5－35％，能够提供生物的繁殖生长空间，净化和保护地下水资源，吸收躁音等，因此多孔混凝土作为一种典型的环境材料而受到人们的重视[15].
3.2 多孔混凝土用原材料与制备方法使用材料主要有水泥、粗集料、细集料、混合材、外加剂以及水，与普通混凝土的原材料基本相同，但是，有时也不用细集料、混合材和外加剂。因孔隙率、孔径大小、孔径分布以及孔是否连通是多孔混凝土考虑的主要性能，所以，对集料的粒径有特殊要求。多孔混凝土一般在工厂内制作，方法之一如下：将除水以外的其他材料倒入搅拌机中预拌，然后加入水拌和，使砂浆包裹在粗集料的表面上，然后倒入模具中振动成型。成型后采用蒸汽养护（预养3小时、65°C养护4小时、然后自然降温。）有时，生物植被混凝土采用普通混凝土与多孔混凝土双层结构。孔混凝土的配合是根据要求其具备的品质和功能而确定，反映多孔混凝土性能的项目有孔隙率、透水系数、抗压强度、抗冻融循环性和干缩，评价多孔混凝土的功能则是依据这些性能。
3.3 多孔混凝土的应用
3.3.1 植物栽培和绿化过去利用混凝土栽种植物，主要是先成型箱式和井格式制品，留出空间，填入土壤、再栽培。采用多孔混凝土时，主要是利用POC的连续空隙，作为植物根的生长空间[16].由此，可以将POC扩大应用于河川护岸等工程进行坡面的绿化。作为这种用途的POC也可称为绿化混凝土。植物生长必须有土壤，利用连续空隙生长植物同样需填入必要的土壤，利用混凝土生长植物的要点是：
（1）适于植物生长的POC的技术要求；
（2）填充相关种类土壤的方法。作为POC的技术要求主要是确保连续的空隙和空隙的必要直径。如能确保连续空隙率达到25%以上程度，就能维持植物生长的良好状态。此外，骨料的粒径越大、空隙直径越大，植物根的伸长空间就有保证，填入土壤也较容易。作为粗骨料以粒径为13～20mm的碎石为宜。所用的土壤材料，为满足保水性、保肥性的要求，有阳离子交换量高的有机物、粘土或浮石（Zeolite）等，还有高吸水树脂和粘土或有机物（泥炭苔）等保水性材料或与土相混使用。POC用于绿化不仅限于河川护岸工程，而且还可考虑用于停车场和层面的绿化。不仅能满足生态环保的需要，而且也是抑制“热岛”（Heatisland）现象的有效措施。 |
