再生混凝土利用現(xiàn)狀研究

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　摘要：隨著城市化進程的加快，社會對混凝土的需求量迅速增加。作為混凝土重要原材料的粗細骨料出現(xiàn)了明顯不足，因此將數(shù)量龐大的廢舊混凝土進行合理的回收利用，這樣既解決了天然原生粗細骨料缺少的問題，又節(jié)省了廢舊混凝土處理費用，并有利于環(huán)境保護，對獲得良好的社會經(jīng)濟效益起到了不可低估的作用。

　　進入21世紀以來，隨著城市化進程的不斷加快，作為城市化最主要的物質(zhì)基礎(chǔ)——混凝土的需求量也在迅速增加。目前，全世界混凝土的年生產(chǎn)量約28×108m³，中國混凝土的年產(chǎn)量占世界總量的45% ，已達13×108～14×108m³。在這些混凝土原材料中，粗細骨料約占混凝土總量的四分之三。據(jù)此推算：全世界每年需要粗細骨料約21×108m³，而我國建筑行業(yè)正在蓬勃地發(fā)展，對于粗細骨料的需求量很大，我國對粗細骨料的需求約占全世界需求量的一半，而且隨著發(fā)展，將來還將越來越多。對于這么大的消耗量，這個地球的天然原生粗細骨料將殆盡，因此從資源合理開發(fā)使用及可持續(xù)發(fā)展的角度，尋求原生集料的替代品非常重要。

　　與混凝土粗細骨料的巨大需求量相對應(yīng)是數(shù)量龐大的廢舊混凝土。世界上每年拆除的廢舊混凝土、新建建筑產(chǎn)生的廢棄混凝土以及混凝土工廠、預(yù)制構(gòu)件廠的廢舊混凝土的數(shù)量是驚人的。2006年年4月在廈門召開的“建筑垃圾綜合利用與新技術(shù)推廣研討交流會”上有最新資料顯示我國每年因拆出建筑產(chǎn)生的固體廢棄物2億噸以上，新建建筑產(chǎn)生的固體廢棄物大約1億噸，兩項合計約3億噸。然而，對于這些廢舊混凝土的處理方法目前顯然不多，傳統(tǒng)的處理方法主要是運往郊外露天堆放或填埋。這種方法產(chǎn)生的巨大處理費用和由此引發(fā)的環(huán)境問題十分突出。廢棄混凝土中含有大量的砂石骨料，如果能將它們合理地回收利用，生產(chǎn)再生混凝土用到新的建筑物上，不僅能降低成本，節(jié)省天然資源，緩解骨料供求矛盾，還能減輕廢棄混凝土對環(huán)境的污染，是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個重要組成部分。因此，如何充分、高效、經(jīng)濟的利用建筑垃圾，特別是廢棄混凝土已經(jīng)成為許多國家共同研究的一個課題。

　　再生骨料是將廢棄混凝土經(jīng)過破碎、清洗、分級和按一定比例相互配合后得到的骨料。而利用再生骨料作為部分或全部骨料配制的混凝土，稱為再生骨料混凝土，簡稱再生混凝土。再生骨料按尺寸大小可分為再生粗骨料、再生細骨料；按來源可分為道路再生骨料、建筑再生骨料；按用途可分為混凝土再生骨料、砂漿再生骨料、砌塊再生骨料。通過再生骨料混凝土技術(shù)可實現(xiàn)對廢棄混凝土的再加工，使其恢復原有的性能，形成新的建材產(chǎn)品，從而既能使有限的資源得以再利用，又解決了部分環(huán)保問題。這是發(fā)展綠色混凝土，實現(xiàn)建筑資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的主要措施之一，為將來子孫后代留下寶貴的財富。

　　一、發(fā)達資本主義國家對再生混凝土的利用現(xiàn)狀美國、日本和歐洲等發(fā)達國家對廢棄混凝土的再利用研究得較早，第二次世界大戰(zhàn)后，德國、日本等國對廢棄混凝土進行了開發(fā)研究和再生利用，已經(jīng)召開過三次有關(guān)廢混凝土再利用的專題國際會議，提出混凝土必須綠色化?；炷恋睦靡殉蔀榘l(fā)達國家所共同研究的課題，有些國家還采用立法形式來保證專項研究和應(yīng)用的發(fā)展。一些發(fā)達國家已經(jīng)大量運用到實際工程中。

　　（一）日本日本由于國土面積小，資源相對匱乏，因此將建筑垃圾視為建筑副產(chǎn)品，日本非常重視將廢棄混凝土作為可再生資源而重新開發(fā)利用。早在1977年日本政府就制定了《再生骨料和再生混凝土使用規(guī)范》，并相繼在各地建立了以處理混凝土廢棄物為主的再生加工廠，并制定了多項法規(guī)來保證再生混凝土的發(fā)展。此外，日本還對再生混凝土的吸水性、強度、配合比、收縮、耐凍性等進行了系統(tǒng)的研究。

　?。ǘ┟绹绹贫ǖ摹冻鸱ā方o再生混凝土的發(fā)展提供了法律保障。美國除鼓勵應(yīng)用再生混凝土外，還對其性能進行了研究。如根據(jù)密歇根州的兩條用再生混凝土鋪筑的公路進行了再生骨料混凝土干縮性能的試驗研究，試驗表明再生骨料混凝土的收縮率大于天然骨料混凝土。美國的公司采用微波技術(shù)，做出回收的再生瀝青混凝土路面，其質(zhì)量與新拌瀝青混凝土路面料相同，而成本降低了1/3，同時節(jié)約了垃圾清運和處理等費用，大大減輕了城市的環(huán)境污染。

　?。ㄈW洲各國歐洲國家如德國目前將再生混凝土主要用于公路路面。德國鋼筋委員會1998年8月提出“在混凝土中采用再生骨料的應(yīng)用指南”，要求采用再生骨料配制的混凝土必須完全符合天然骨料混凝土的國家標準；奧地利的有關(guān)試驗表明，采用50%的再生骨料配制的混凝土，其強度值可達到奧地利標準，而且發(fā)現(xiàn)再生骨料混凝土的彈性模量降低；法國還利用碎混凝土和碎磚塊生產(chǎn)了磚石混凝土砌塊，所獲得的混凝土砌塊已被測定，符合與磚石混凝土材料有關(guān)的標準。

　　二、我國對再生混凝土的利用現(xiàn)狀中國雖然在短期內(nèi)混凝土的原材料危機不會突現(xiàn)，但是將來我國肯定也會面對原材料短缺的問題，而且我國建筑業(yè)的發(fā)展遠遠超過一些發(fā)達國家，同時對再生混凝土的開發(fā)研究晚于工業(yè)發(fā)達國家，因此我國政府也鼓勵廢棄物的研究和應(yīng)用，同時國內(nèi)的一些專家學者在這方面進行已加緊對再生混凝土的研究利用進行立項研究。像上海市建筑構(gòu)件制品公司利用建筑工地爆破拆除的基坑支護等廢棄混凝土制作混凝土空心砌塊，其產(chǎn)品各項技術(shù)指標完全符合上海的混凝土小型空心砌塊工程規(guī)范。將廢棄混凝土破碎或粉碎后的碎塊用作新拌混凝土的骨料，在一些改建或重建工程項目中也有所應(yīng)用。

　　我國再生混凝土不僅運用到建筑業(yè)，而且很多再生混凝土運用在在交通行業(yè)中，當混凝土道路的混凝土路面到達其使用年限，或者重物碾壓等原因破損，則需要修補或者重建時，現(xiàn)在的一般做法是破除并廢棄舊的水泥混凝土面層，修補基層后，重新進行鋪筑。目前，在我國水泥混凝土路面再生技術(shù)中主要應(yīng)用的是現(xiàn)場再生技術(shù)，即破碎或粉碎現(xiàn)有路面，然后將破碎或粉碎后的路面用作新路面結(jié)構(gòu)中的基層或底基層，這一種做法在我國公路養(yǎng)護維修中普遍采用。例如，合肥至南京的高速公路采用再生混凝土骨料作為新拌混凝土的集料來澆注混凝土路面。合肥至南京的高速公路，路面為水泥混凝土，于1991年建成通車，隨著交通量的增長、使用年限的增加，路面出現(xiàn)了不同類型的病害，每年路面維修工程量很大，每年維修產(chǎn)生大量的舊混凝土。為此，在養(yǎng)護維修過程中，根據(jù)高速公路快速通行的特點，采用再生混凝土骨料，并加入早強劑，達到快速通行的目的。施工前測試了再生混凝土骨料的表觀密度、吸水率、壓碎值、堅固性和沖擊值，并且充分注意了集料的最大粒徑和級配。用再生混凝土骨料代替天然集料，再生混凝土骨料的利用率可以達到80% ，每年還可以節(jié)約大量骨料的運輸費用。同時，節(jié)省了廢棄的混凝土占用的土地費用。這樣既節(jié)省了大量的養(yǎng)護資金，又有利于環(huán)境保護，獲得了良好的社會經(jīng)濟效益。

　　總體而言，雖然再生集料的部分性能不如天然集料，利用再生集料研制和生產(chǎn)的混凝土構(gòu)件性能也比天然集料的差。但若通過摻加外加劑，則可以大大改善再生混凝土的性能，只要選擇合適的外加劑，再生混凝土的利用就可以十分廣泛，而且利用廢棄混凝土做集料來生產(chǎn)再生混凝土，對資源循環(huán)利用、凈化環(huán)境、造福子孫后代具有重要意義。因此，這就需要政府加強宣傳力度，出臺一些強制措施限制廢棄混凝土的排放，建立相應(yīng)的廢棄物加工廠。同時，政府應(yīng)當在財力和政策上予以支持，并制定有關(guān)再生混凝土的行業(yè)標準，推動再生混凝土這一新型建筑材料的發(fā)展，促進中國經(jīng)濟的發(fā)展。