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摘要：随着基础设施建设的高速发展，混凝土生产和使用过程中，对自然资源的过度开采，已经造成严重的生态环境破坏；我国工程建设技术的飞速发展，各种超长、超宽、超高建筑和桥梁的建设，迫切需要人们对混凝土进行进一步的研究。其中，对改善混凝土的性能，相对经济与实用的方法就是改变混凝土组成材料，此外，目前对建筑技术的要求不断提高，对材料的要求也在增加。为此，为了有效满足当前工程建设的需要，不断加大混凝土的研发力度。正是在这种背景下出现了新型混凝土材料。除了常规新材料外，还可以对再生骨料和废弃矿物材料进行再利用，例如作为骨料来替代部分砂石与作用辅助胶凝材料来替代部分水泥等。
关键词：新型混凝土材料；再利用
1概述
传统混凝土虽然具有价格低廉并且强度较高等优点，但其缺陷也显而易见，例如不易变形，重量较大，对于恶劣环境的耐受度不稳定等。因此，新型混凝土的研究与应用便应运而生。第一是指在传统混凝土的生产中，将煤颗粒、矿物、纤维等化学或非化学成分加入一定比例而制成的新型混凝土。第二是将聚合物、无机胶凝料和骨料有效结合。第三是轻集料混凝土的配制。
2对矿物材料的利用方面
大量研究与实践表明，在混凝土中添加矿物掺合料，可以有效改善浆体中水泥的水化环境，发挥微集料效应以及火山灰活性作用，改善混凝土的微结构和性能。随着工业技术的不断进步和环保意识的不断提高，探讨如何再利用废弃矿物材料已经提上日程。研究发现，在混凝土中加入磨碎玻璃粉、石灰石粉、钢渣粉等废矿物掺合料可改善水泥浆料的水化环境，发挥微骨料和火山灰活性的作用，改善混凝土的微观结构和性能。绿色混凝土是材料科学技术可持续发展的必然要求，探索和利用混凝土中的各种废弃物具有显著的经济、社会和环境效益。随着我国土木工程、水利工程等基础设施建设的快速发展，粉煤灰、矿渣等传统矿物掺合料供不应求，需要开发新的矿物掺合料。基于此，本文将分析磨细玻璃粉、石灰石粉及钢渣粉等新型矿物掺合料和再生骨料在混凝土中的作用机理。
2.1磨细玻璃粉
全球固体废弃物中，废弃玻璃总量占7%。我国城市固体废弃物中玻璃占6%一11%，玻璃纤维厂和玻璃厂也会不可避免地产生废弃玻璃，约占生产总量的15%一25%。废弃玻璃一般会进行填埋处理，但这会带来占用土地、污染环境、浪费资源和耗资巨大等问题。而把废弃玻璃用于混凝土的生产则是废弃玻璃再利用的一大途径。自从上世纪60年代以来，废弃玻璃在水泥基材料领域的研究和应用就已经展开。废弃玻璃可以以2种方式应用于生产混凝土：一是作为骨料来替代部分砂石；二是作用辅助胶凝材料来替代部分水泥。
2.2石灰石粉
石灰石粉的主要组成成分是方解石（CaC03），是一种廉价且容易得到的材料。骨料开采加工生产过程中也会伴随产生石灰石屑和石灰石粉，如果不加以利用，不仅要占用场地堆放，而且会对环境造成污染。石灰石在工业上的用途较为广泛，其被运用于冶金、建材、化工60多个行业：可以在冶金工业中用作助溶剂，在农业上可用作中和酸性土质的改良剂，在造纸塑料化工行业用作用涂料和填料等。在混凝土材料中，目前对石灰石粉的使用主要有两个方面：一个将石灰石粉部分取代细骨料，二是将石灰石粉作为辅助胶凝材料使用。
2.3钢渣粉
钢渣是转炉、电炉、精炼炉在熔炼过程中排出的，我国的钢渣综合利用率虽不及发达国家的排用平衡，但是在钢渣作为混凝土掺合料的研究和应用方面，还是比较领先的。钢渣作为水泥烧制原料以及用作混凝土矿物掺合料的研究国外基本都是近十几年才开始。相比较而言，我国研究用钢渣生产钢渣水泥已有30余年历史，积累了较多的应用经验，也为钢渣作为混凝土矿物掺合料提供了基础。但是钢渣的化学成分以及矿物组成决定其是一种具有活性，但其活性又远低于硅酸盐水泥中熟料的工业固体废渣。在混凝土胶凝材料中掺入20%的磨细钢渣粉，7d强度普遍较低，28d的强度明显增加，对混凝土后期强度提高有显著的帮助。磨细钢渣粉掺入混凝土中，不仅能提高混凝土的后期强度，并能改善混凝土的泌水性、和易性，也能降低水泥的水化热，避免产生热应力裂缝，延长混凝土的使用寿命。
2.4矿物掺合料的活性主要体现在物理填充效果和化学活性效果两方面，而石灰石的水化活性受颗粒大小、龄期和激活剂的影响较大。石灰石粉体（28d前）的早期水化程度较低，而后期（180d）水化活性较高，产生铝酸钙三碳化、铝酸钙一碳化，主要是铝酸钙一碳化。因此，认为石灰石粉后期水化活性较弱。
3高纤维在混凝土中的应用
3.1在混凝土材料中加入不同类型的纤维，可以达到提高混凝土性能的目的。目前，这种材料中常用的添加纤维有钢、玻璃、石棉和有机聚合物。这种纤维的加入可以分担混凝土的拉伸应力，提高混凝土的耐磨性和抗冲击性，更能起到抗渗和抗裂的效果，特别是大体积地下室底板使用的较多。以钢纤维混凝土为例，这种混凝土在水流撞击时可以有良好的阻力效果，但其施工难度仍较大，造价投入较高。
4.再生骨料
再生骨料是指将废弃混凝土经过裂解、清洗、破碎、筛分、分级和按一定比例相互配合后制成再生混凝土骨料，用其部分或全部代替天然骨料配制的新混凝土。
目前再生骨料主要用来制作中低强度的混凝土，一般用于基础、路面和非承重结构的低强度混凝土，通过选择和严格控制配合比及再生骨料的掺合量，也可满足承重结构混凝土的要求。由于废混凝土处于建设工地现场或附近的特点，回收利用废混凝土减少了建筑垃圾的清运和天然骨料的使用，经济效益十分明显。但是，利用废弃混凝土制取再生骨料必须具有以下条件：
1.钢筋混凝土破坏技术得当，其块体易于利用；废弃混凝土量大，足以对城市生态环境构成危害；具有相当的场地和设备以收集、加工，并形成专业规模生产；再生骨料的价格比从外地运进的天然骨料的价格低或持平，这样，在我国利用再生骨料技术才能顺利推行。
2.随着人类对自然资源的珍惜与对环境保护的重视，废弃混凝土的回收利用必将成为一个发展方向。由于再生骨料与天然骨料具有完全不同的性质，目前人们对再生骨料在新拌混凝土中的作用机理知之甚少，应该通过系统的研究，直至制定应用规范，使废弃混凝土应用成为一套成熟的技术。
新型混凝土材料比普通混凝土具有更优越的性能，如耐磨、耐腐蚀、耐老化、高抗渗性等。同时，在未来的研究中，使用年限、最佳性能配合比、低成本等也是研究人员追求的方向。它作为高性能工程材料在建筑、交通、机械、水利等中各个领域有着广泛的应用，在今后必然能够更好的满足各方面需要，发挥更大的作用。
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