混凝土作为再生建筑材料外文翻译资料

 2022-08-04 21:13:21

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混凝土作为再生建筑材料

摘要

建筑材料的可重复使用性是建筑的可持续发展道路上的一步。因此，研究了使用加工过的矿物建筑材料作为骨料在建筑施工中生产混凝土和砖石砂浆的选择方案。对建筑材料的回收利用的研究集中于混凝土，混凝土是一种重要且广泛使用的建筑材料。已经多次讨论了用于生产新混凝土的旧混凝土的可回收性。然而，出于实际目的，考虑混凝土，而不是孤立地考虑，而是与当今通常使用的一些承重砌体建筑材料一起考虑。对混凝土和砂浆进行了研究，以得出不同组成的再生骨料的最大可能使用量。该财产的建立代表了最大的重复使用限制。它被定义为“命令变量”。当使用矿物建筑材料混合物作为混凝土骨料时，混凝土的静态弹性模量被证明是“指令变量”。当使用碎石砂生产砌筑砂浆时，命令变量被证明是收缩率。获得的结果用于调查和评估混凝土与其他矿物建筑材料结合使用的可回收性建设方法。除其他事项外，还确定了混凝土可以重复使用多次而不会造成质量损失。

1介绍

多年来，“可持续性”一词对科学和政治讨论的影响比几乎其他任何因素都大。在涉及“可持续发展”愿景的众多出版物中，这些讨论总是始于1987年联合国布伦特兰委员会[1]和联合国环境与发展会议（UNCED）的“我们共同的未来”报告。 1992年在里约热内卢举行，并通过了《 21世纪议程》。根据布伦特兰委员会报告中的定义，如果“满足当前需求而又不带来子孙后代将无法再满足其自身需求的风险”，则该发展是可持续的。 178个国家在里约会议上宣布了对这一愿景的信念。如果继续就可持续发展的概念进行辩论，将会发现，关于上述愿景，似乎已经达成了广泛的社会共识，但是对三个“基石”，即经济，生态和经济，所赋予的权重却截然不同，这取决于观点。关于这个概念是否涉及道德取向还是战略原则以及该概念可以在多大程度上得到实施的问题，在很大程度上仍未得到回答[2，3]。德国政府调查委员会题为“人类与环境的保护-可持续发展的目标和框架条件”已经解决了这些问题，并将物质流动的方向转向了将资源保护作为生态目标的目标。适用于“建筑和住房”领域。使用次要原材料生产新的建筑材料，无论是以矿物建筑废料的形式还是作为其他工业部门的废物或副产品的形式，都符合该目标。

2 调查的目的和范围

目的是利用文献数据和内部调查指出使用混凝土和矿物建材混合物制成的再生骨料生产新混凝土的可能方式，并对次生原料的使用进行严格审查其他行业的材料，以保持混凝土作为建筑材料的可回收性。还研究了反复循环使用混凝土的问题。在混凝土和砖石建筑材料的加工过程中产生的碎石很少或没有，可以在“混凝土”循环中保留或利用。因此，再次根据文献数据和内部调查，将破碎砂用作骨料砂浆的骨料生产方法，作为一种可能的替代利用方法进行了研究。获得的调查结果用于调查和评估混凝土与其他矿物建筑材料结合使用的建筑方法的可回收性。下面描述了一些获得的结果。在亚琛工业大学建筑材料研究所进行的测试是由联邦教育，科学，研究和技术部提供的资金资助的，这是“矿物建筑材料的回收”研究项目的一部分。德国钢筋混凝土委员会[4]发表的系列论文对调查的所有结果以及整个生态学方面的考虑都进行了透彻的讨论。

3实验步骤

3.1再生骨料的生产和测试

生产了成分明确的骨料混合物，以仔细控制各种骨料性能，它们之间的关系以及它们对混凝土性能的影响。碎混凝土（BB），两种具有不同堆积密度的碎粘土砖（ZB1，ZB2）和碎沙石灰砖（KSB）被用作起始材料。总体上，表观密度在约1.6kg / dm 3和约2.4kg / dm 3之间。原材料是通过在[5]中所述的回收工厂中的颚式破碎机和冲击式粉碎机中粉碎制成的。如[6]中所述确定回收的骨料的表观密度和吸水率。通过比重瓶法在表面湿润的材料上测定堆积密度，在24小时后进行吸水率测试。堆积密度，晶粒强度D和颗粒形状根据DIN 4226-3：1983-04确定。使用参数SiO2，CaO和再生骨料的酸不溶物以及原始水泥，莱茵沙和莱茵碎石来测定4.3节中已知成分的实验室混凝土生产的混凝土碎片中硬化水泥浆的比例。该过程的详细描述在[4]中给出。

3.2再生骨料制成的混凝土的生产和测试

所有混凝土均在标称容量为120升的机械搅拌机中生产。首先将先前窑干的骨料（天然砂和再生骨料）预先润湿，以生产由再生骨料制成的混凝土。通常使用的水量是在10分钟内被105℃下干燥的骨料吸收的水量加上20％的混合水。对于骨料gt; 2 mm的混合物，全部由碎粘土砖组成，约占50％（体积），用水量为30分钟内被骨料吸收的水量。骨料在有盖的搅拌机中保留10分钟，然后加入水泥和其余的水。必要时，用高效减水剂将混合物调整至KR浓度（目标值：a10 = 450 mm至490 mm）。首先将骨料，水泥和水混合1分钟。静置5分钟后，加入高效减水剂，最后混合进行1.5分钟。必要时，可在第一分钟内通过进一步添加高效减水剂来校正稠度。在每种情况下，在计算物料体积时都要考虑重量而不是体积的“吸收水”的额外量。因此，假定骨料完全吸收了该数量的水。根据DIN 1048-5确定混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度测试以及静态弹性模量。通过[7]中描述的方法确定混凝土的蠕变，收缩率和碳化深度。理论极限值是使用罗斯双曲线公式得出的。混凝土的抗冻融性通过立方方法[7]以及CF或CIF试验[8，9]进行了测试。在加速试验（迁移试验）的帮助下确定了混凝土对渗透氯化物的抵抗力。加速测试的原理[10]基于通过施加电压加速离子传输。在该测试中，离子传输受电场控制，并且获得了清晰的氯化物分布，从中可以得出迁移系数DCl，M。例如[11]中给出了对测试程序和评估的准确描述。孔径分布是使用Micromeritics公司的Autopore 9220 Hg孔隙率计，通过压汞法测定的。在0.005 MPa至400 MPa的压力范围内记录了侵入曲线。这对应于从150mu;m到1.8 nm的半径范围。根据DIN 52 103测定在15 MPa（Wv，D）的压力下的吸水率。该值是开孔率的量度。

3.3用再生骨料制成的砌筑砂浆的生产和测试

通常使用1850 g的固体量来生产符合标准DIN 18555-1 [12]的砖石砂浆。 当使用骨料混合物与较轻的粘土砖砂混合时，对固体的量进行了调整，以便获得大约相同的体积。 通过调节稠度确定所需的水量。 改变初步研究中混合物中的水量，直到获得两种混合物的流动直径在165 mm和175 mm之间为止。

在40times;40times;160mm 3的砂浆棱镜上测定抗压强度。 不同于DIN 18555-3，在320 N / s的加载速率下确定了抗压强度，因此断裂发生在30到90 s的时间内。 这对应于prEN 1015-11 [13]中定义的测试条件。 在抗压强度试验之前，根据DIN 18555-3在相同的试件上测定挠曲抗拉强度。 如DIN 52 450 [14]所述，使用B型测试装置确定由于水分变化而引起的砂浆长度变化。 从模具中取出测试件后进行第一次测量。 将棱镜在7天后移至标准20/65气候时测得的值定义为参考值（0次测量）。 在0次测量后直至约400天进行了进一步的测量。

4结果的展示和讨论

4.1再生骨料的性质

为了对选择性生产的再生骨料的性质进行分类，对五家用于处理废旧建筑材料的工厂进行了采样。 这些工厂在处理类型（湿式和干式处理），移动程度（固定式，半移动式），原材料（组成，进料检查，预分拣）和实现的生产量方面有所不同。

图1清楚地表明，在取样的植物中检查的材料范围被表观密度范围的两端覆盖并扩展了合成混合物，即普通混凝土碎屑和普通ZB2压碎粘土砖。 普通的ZB2碎粘土砖为研究提供了一种材料，实际上，这种材料实际上很少会在如今获得的建筑瓦砾中发现，但在将来要处理的矿物建筑材料混合物中将发挥更大的作用。 表1总结了普通骨料的主要性能。如果不考虑加气和轻质混凝土（通常在加工建筑材料时故意将其除去），则对这些材料的研究将覆盖矿物建筑材料混合的下边界区域。

图1清楚地表明，在取样的植物中检查的材料范围被表观密度范围的两端覆盖并扩展了合成混合物，即普通混凝土碎屑和普通ZB2压碎粘土砖。 普通的ZB2碎粘土砖为研究提供了一种材料，这种材料实际上很少会在如今获得的建筑瓦砾中发现，但在将来要处理的矿物建筑材料混合物中将发挥更大的作用。 表1总结了普通骨料的主要性能。如果不考虑加气和轻质混凝土（通常在加工建筑材料时故意将其除去），则对这些材料的研究将覆盖矿物建筑材料混合物下边界区域。

4.2用再生骨料制成的混凝土

4.2.1再生骨料和用其生产的混凝土的组成

2/16 mm再生骨料的使用比例如表2所示。骨料混合物根据其组成进行指定。 第一个字母表示主要成分。 其他字母按成分的体积比例顺序排列。 0/2 mm粒度组仅使用莱茵砂（RS）。

混合配方为CEM I 32.5 R波特兰水泥，预定的水灰比（w / c）预定为1）0.55至0.75，另一种混凝土配方为CEM I 42,5 R波特兰水泥，预定的w / c为1.0。 具体试验使用0.33。 在一些测试中使用了计划的w / c为0.45的CEM III / B 42,5水泥。 通过在混凝土中设定恒定的集料体积为0.7 m3 / m3，可以得到240 kg / m3至485 kg / m3的水泥含量。

4.2.2新鲜混凝土性能

[4]中记录了以下注释所基于的数据。所有混凝土均表现出良好的内聚力，没有任何偏析或渗出。可以毫无问题地放置它们。总体而言，在放置过程中，无法检测到可再生骨料类型的重大影响（可能是由孔隙率或表观密度引起的）。混凝土中的水分起了一定作用。在计划的（w / c）= 0.33和w = 160 l / m3时，检测到相当严重的硬化，在某些情况下，表观密度降低了。预定时间为（w / c）= 0.55和w = 176 l / m3时，这种影响的发生程度要小得多。总而言之，可以确定的是，通常在使用再生骨料（包括预湿的骨料）时必须提高混凝土的刚度。这个事实并不代表可用性的任何基本限制，因为可以在建筑工地通过添加额外的增塑混凝土外加剂来获得所需的稠度。作为扩展的初始测试的一部分，应最终确定最终所需的混合物量。然而，混凝土外加剂的增加使用可能代表了出于成本原因而使用再生骨料的一个障碍。

Concrete as a recycable building material

Abstract

The re-usability of building materials is one step along the path to sustainable development in building. The options for using processed mineral building materials as aggregate for producing concrete and masonry mortar in building construction were therefore examined. The investigations into the recycling of building materials focused on concrete as being an important and widely used construction material. The recyclability of old concrete for producing new concrete has already been discussed a number of times. For practical purposes, however, it is also of interest to consider concrete, not in isolation, but in conjunction with some of the load-bearing masonry building materials normally used nowadays. Concretes and mortars were investigated in order to derive the maximum possible usable quantities of the recycled aggregates of differing compositions. The property was established which represents the greatest restriction to re-use. It was defined as the “command variable”. The static modulus of elasticity of the concrete proved to be the “command variable” when using mineral building material mixtu

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