再生混凝土在黃河堤防中的應用

李東洋，高國芳，馬蕭霞

（天橋黃河河務局，山東濟南 250032）

再生混凝土在黃河堤防中的應用

李東洋，高國芳，馬蕭霞

（天橋黃河河務局，山東濟南 250032）

再生骨料混凝土由于其具有環(huán)境保護和資源節(jié)約的特點，越來越受到研究者的關注。黃河堤防建設及養(yǎng)護拋石費用每年投資巨大，使用天然石方也受到了資源限制，石方價格日趨升高，將再生混凝土用于黃河堤防建設及養(yǎng)護有一定的經濟價值。

再生混凝土；黃河拋石；可行性分析

據(jù)保守估計，中國國內市場產生的建筑垃圾最大值到2020年將達到驚人的25億t。這些建筑垃圾不僅占用了大量的良田，并且產生了不可忽視的環(huán)境威脅。從國內外的處理經驗來看，將建筑垃圾破碎處理成可以供混凝土使用的再生骨料，形成再生混凝土是目前將大量建筑垃圾資源再利用的最優(yōu)方向，其可行性也最大。

黃河堤防養(yǎng)護工作中比較重要的就是根石養(yǎng)護，由于水流沖刷及水流的挾帶力，根石每年都會有走失情況，這是壩岸出險的重要原因之一。為此每年的養(yǎng)護工作中，最為重要的一部分就是拋石。拋石所用石料大部分是天然的石料，采自天然料場。由于國家環(huán)境保護政策約束，石料價格日益升高，未來這種對環(huán)境不利的石料使用方式將需要改進。

因此，借鑒國內外相關的研究報告和黃河堤防養(yǎng)護實踐，設想將黃河養(yǎng)護中的可替換石料，尤其是拋石改用再生混凝土塊，并初步設想其應用的關鍵和一些問題。供研究者在未來具體研究中做些參考。

1 再生混凝土替代拋石的可行性分析

在各項物理指標方面天然石料平均值略優(yōu)于再生混凝土，但是再生混凝土在環(huán)保指標和經濟價值方面要優(yōu)于天然石料。按照相關質量要求分析，在河道根石質量標準中要求如下：

1）黃河拋石的施工材料主要為塊石，要求質地堅硬，遇水不易破碎或者水解，抗壓強度大于40 MPa，軟化系數(shù)高于0.7，比重不小于2.6 t/m3，單塊重量不小于25 kg。從這一點來分析，再生混凝土石方的抗壓強度以及軟化系數(shù)均能達到要求，在國內試驗及相關文獻中，已經找到了抗壓強度及抗折強度較高的配合比標準，例如孫家國等研究的以廢棄混凝土為再生粗集料，適當摻加礦渣，配制出強度等級為C50的再生混凝土。此外，按照相關試驗，通過提高水泥劑量和細石摻量，能夠大大提高再生混凝土拋石的抗沖刷性能，提高此性能對于在黃河這種泥沙含量非常高的河道中拋石具有重要意義。

控制難點在于受其骨料和級配的影響其比重變化較大，難以達到指標要求，這是在實驗研究中需要注意的方面。

2）要求石塊的表面規(guī)則，無棱角，尖角的情況，不允許風化石塊。從這一點要求來看。再生混凝土制作時人為控制模具，即可批量生產高質量的拋石石料。實際的拋石石料采購中，石料難以達到標準要求，石料質量分散系數(shù)大，這也是采用標準再生混凝土石料的優(yōu)勢所在。此外，模塊化生產也更加容易杜絕人為因素干擾，確保采購石料的標準化并降低質量分散度。

3）石塊粒徑的要求，以往錯誤的認為石塊越大越好，越不容易走失，但是研究發(fā)現(xiàn)，合理的粒徑級配往往能更好的增加覆蓋層次，減少空隙，防止河床泥沙掏刷，達到更好的保護堤岸的效果。再生混凝土在人工制造的過程中，完全能夠做到實驗設計級配，其達成成本遠遠低于天然石料的篩分過程。

總結上述標準，再生混凝土拋石料在替代天然石料上具有可行性，在某些指標上甚至優(yōu)于天然石料。

2 再生混凝土拋石料的風險規(guī)避

再生混凝土存在無法忽視的質量劣勢，這些質量缺陷必須要加以正視，通過施工工藝或者配合比研究加以克服。主要總結有如下幾個方面。

2.1 成本風險

雖然再生混凝土在未來是一個解決建筑垃圾，環(huán)保節(jié)約的主要應用思路。但是現(xiàn)有的技術條件和生產規(guī)模條件使再生混凝土的價格在近期無法降至理想水平。現(xiàn)有層次無法體現(xiàn)替代天然石料的優(yōu)勢。另外，相關的質量體系建立仍需要科學研究和實踐證明，前期投入也是無法規(guī)避的成本，相關投入最優(yōu)的解決方案便是由政府負責，本著環(huán)保節(jié)約的思路，制定行業(yè)標準，帶動相關產業(yè)發(fā)展，來控制大規(guī)模應用的成本。

2.2 環(huán)境風險

雖然表面上再生混凝土利用了建筑垃圾和礦產廢料，保護了土壤和環(huán)境。但是考慮到其應用環(huán)境多為大江大河，如果忽略了再生混凝土集料本身對水體的污染因素，反而是顧此失彼，得不償失的。因此，在應用再生混凝土拋石的案例當中，必須加以注意，尤其是再生混凝土集料來源控制，避免水體的污染，此外還有再生混凝土改性外加劑的水體污染控制。為此，在制定相關行業(yè)標準時，除了質量控制體系之外，更加要注重環(huán)保控制體系的建設。

2.3 質量效果

實驗條件下的研究畢竟和實際情況有所差距，不同流域狀態(tài)也會產生不同影響。例如，黃河每年冬季會發(fā)生凌汛，冰凌和低溫對再生混凝土拋石料的影響需要加以特別研究，因為，以筆者的研究來看，再生混凝土的抗凍能力較差，這會使其壽命收到比較大的影響。實際工程中，可以訂制拋石料取代率標準，而簡單的采取完全取代的方式等等。

3 結語

再生混凝土前景應用廣闊，為環(huán)境保護、建筑垃圾處理等方面提供了新的解決途徑。隨著科學技術的進步，再生混凝土不僅替代天然石料的拋石，而且將廣泛應用于其它建設領域。

[1]李東洋.再生骨料裹漿處理技術研究[J].西北農林科技大學學報，2015.

[2]蓬松梟，尹健.水泥穩(wěn)定再生骨料基層混合料抗沖刷性能影響因素的灰色關聯(lián)分析[J].公路，2009（4）.

[3]肖建莊.再生混凝土的抗壓強度研究[J].同濟大學學報，2004（12）.

（責任編輯 遲明春）

TU755.8

B

1009-6159（2016）-11-0039-02

李東洋（1990—），男，助理工程師