關(guān)于再生混凝土技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用探討

王浩　徐華　舒松

摘要：本文在大量收集資料查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，就當(dāng)前熱門(mén)的再生混凝土技術(shù)進(jìn)行了分析和探討。文章研究的主要方向是再生混凝土技術(shù)的發(fā)展前景、應(yīng)用方向和面臨的問(wèn)題，期望本文對(duì)于再生混凝土技術(shù)的探討能給國(guó)內(nèi)該技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)積極意義。

關(guān)鍵詞：再生混凝土；發(fā)展問(wèn)題；應(yīng)用；探討

前言

長(zhǎng)久以來(lái)，建筑行業(yè)的生產(chǎn)方式基本上可以概括成一種高投入、高污染、低效益的粗放型生產(chǎn)方式，建筑業(yè)從建筑材料的開(kāi)采到建筑物的修建，再到建筑物的拆除，整個(gè)整個(gè)過(guò)程幾乎沒(méi)有考慮其對(duì)資源和環(huán)境產(chǎn)生的不良影響。隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展，人們的環(huán)保意識(shí)正不斷的增強(qiáng)，資源和環(huán)境的重要性越來(lái)越得到重視，伴隨著可持續(xù)發(fā)展道路的推進(jìn)，建筑業(yè)也開(kāi)始進(jìn)入可持續(xù)發(fā)展模式。混凝土作為建筑業(yè)最主要的建筑材料，建筑業(yè)要走可持續(xù)發(fā)展道路，就必須對(duì)這一領(lǐng)域予以高度重視。近年來(lái)中國(guó)建筑業(yè)快速發(fā)展，建筑廢物的排放量日益增加，其中大部分廢物即為廢混凝土。據(jù)資料顯示，近年來(lái)我國(guó)廢混凝土的排放量超過(guò)了1億噸，如此大量的廢混凝土不僅占用寶貴的土地和空間，還會(huì)引起很多社會(huì)環(huán)境問(wèn)題。所以，針對(duì)廢混凝土進(jìn)行循環(huán)再生利用的再生混凝土技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，成為解決廢混凝土問(wèn)題的有效措施。再生混凝土技術(shù)的開(kāi)發(fā)，一方面可以解決大量廢混凝土處理困難，擠占空間引發(fā)社會(huì)環(huán)境問(wèn)題，另一方面，用建筑廢料循環(huán)再生代替天然建筑材料，可以減少對(duì)天然建筑材料的消耗，從而減少對(duì)天然砂石料的開(kāi)采，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，符合當(dāng)前社會(huì)提倡的可持續(xù)發(fā)展的要求。

1混凝土循環(huán)與再生

再生混凝土技術(shù)是一項(xiàng)利用廢混凝土破碎加工而成的再生集料，部分或者全部替代天然集料配制而成的新型混凝土制備技術(shù)。混凝土從原料開(kāi)采、制備、使用、維護(hù)再到拆除，是混凝土利用的傳統(tǒng)方式。循環(huán)再生是在傳統(tǒng)方式的基礎(chǔ)上于各個(gè)環(huán)節(jié)加上了再生利用手段，將廢混凝土經(jīng)過(guò)破碎后，重新用于混凝土材料的生產(chǎn)，降低廢混凝土量，實(shí)現(xiàn)混凝土材料的循環(huán)利用，延長(zhǎng)混凝土材料的使用年限。從建筑物構(gòu)件拆除、路面修理、混凝土生產(chǎn)、工程施工爆破等情況中獲得的混凝土材料稱(chēng)為廢混凝土（Waste Concrete），每年建筑產(chǎn)生的廢混凝土除了一小部分用作道路和建筑物基礎(chǔ)填充外，大部分未經(jīng)處理的混凝土廢料直接被運(yùn)往郊外或鄉(xiāng)村以堆放或掩埋方式處理，耗用大量人力物力財(cái)力不說(shuō)，整個(gè)過(guò)程還造成空氣污染，影響城市美觀(guān)。綜上所述，我們必須發(fā)展混凝土再生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源的可循環(huán)利用。

2國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展

從20世紀(jì)70年代末開(kāi)始，德國(guó)、日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家在再生混凝土開(kāi)發(fā)利用方面的發(fā)展速度迅猛，并取得了一系列傲人的成果。目前來(lái)看，國(guó)外的研究主要集中在研究廢混凝土作為再生集料的技術(shù)，解決循環(huán)利用的技術(shù)難題，擴(kuò)大再生集料的應(yīng)用范圍；再生集料和再生混凝土的分類(lèi)和基本性能的研究以及混凝土對(duì)再生混凝土性能的影響；制定再生混凝土相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和手冊(cè)；研究和制定相應(yīng)的法律法規(guī)，鼓勵(lì)混凝土再生技術(shù)的發(fā)展。國(guó)內(nèi)對(duì)于再生混凝土技術(shù)的研究較晚，目前國(guó)內(nèi)再生集料的應(yīng)用還處于試驗(yàn)、謹(jǐn)慎使用的初級(jí)階段，缺乏較系統(tǒng)的研究和較完善的相關(guān)法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)范。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)也有不少專(zhuān)家學(xué)者嘗試著廢混凝土再利用方向的研究，并取得了一定的研究成果。一些建筑公司和高校院所也對(duì)混凝土的再生技術(shù)作出了有益的嘗試，再生混凝土技術(shù)研究正在蓬勃發(fā)展，已經(jīng)成為混凝土學(xué)術(shù)界和工程界的熱點(diǎn)前言話(huà)題，可以預(yù)見(jiàn)，混凝土再生技術(shù)在我國(guó)乃至全世界將大有可為。

近年來(lái)，混凝土再生技術(shù)的發(fā)展傾向于高性能化研究和結(jié)構(gòu)性能研究。以國(guó)內(nèi)外對(duì)比，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)混凝土研究卓有成效，廢混凝土再生利用率可達(dá)90%左右，而我國(guó)由于起步較晚，綜合利用率不足10%，所以引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，并大膽創(chuàng)新，著力于提高我國(guó)再生混凝土利用率是當(dāng)前我國(guó)該領(lǐng)域發(fā)展的重要課題。利用工業(yè)廢渣加工成的礦物摻合料部分取代水泥用于生產(chǎn)再生混凝土，可以減輕工業(yè)廢渣占用土地及環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)提高再生混凝土的耐久性能。另外，由于再生混凝土的力學(xué)性能、抗變形性能等均低于傳統(tǒng)混凝土，這也使得再生混凝土的結(jié)構(gòu)性能較于傳統(tǒng)混凝土有一定的降低，這也是制約再生混凝土發(fā)展的一大阻礙，所以，加大對(duì)再生混凝土的結(jié)構(gòu)性能提高的研究力度，可以為再生混凝土用于結(jié)構(gòu)工程提供技術(shù)支持。

3面臨的問(wèn)題

目前對(duì)于再生混凝土的研究雖然進(jìn)展顯著，成果突出，但是國(guó)內(nèi)外對(duì)于再生混凝土技術(shù)的研究依然停留在材料性能上，如上所述的對(duì)于結(jié)構(gòu)性能方面的研究很少。擺在我們面前的諸多不足，制約著再生混凝土的發(fā)展和應(yīng)用。以下羅列幾點(diǎn)不足，供大家參考：再生混凝土的配合比設(shè)計(jì)還需要進(jìn)一步研究完善，這項(xiàng)工作需要大量的配合比試驗(yàn)才能完成；再生混凝土的耐久性、抗腐蝕性、抗火性研究存在很多不足；再生混凝土的結(jié)構(gòu)性不佳，再生混凝土構(gòu)件的承載能力和抗變形能力有待提高。除此之外，再生混凝土的利用率在國(guó)內(nèi)也是很不理想，這需要國(guó)內(nèi)專(zhuān)家、政府部門(mén)、企業(yè)、科研院所共同努力。

4再生混凝土應(yīng)用

目前再生混凝土主要應(yīng)用于基礎(chǔ)工程、道路工程和工民建筑。混凝土再生后，集料的容重比天然骨料小，隔熱、隔聲效果良好，因此，再生混凝土應(yīng)用于生產(chǎn)墻體材料得到發(fā)展。再生混凝土空心砌塊是再生混凝土用于墻體材料的代表，試驗(yàn)表明，再生混凝土空心砌塊在受壓過(guò)程中，破壞過(guò)程與普通混凝土空心砌塊破壞機(jī)理相似，分為裂縫開(kāi)裂、裂縫貫通、局部受壓失穩(wěn)等，其抗壓強(qiáng)度在95%保證率下均高于5兆帕，說(shuō)明空心砌塊的承重能力良好。同時(shí)，在滿(mǎn)足力學(xué)性能的前提下，再生混凝土空心砌塊也有很大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)（造價(jià)只有其他墻體材料的一半不到）。再生混凝土在道路方面的應(yīng)用比較廣泛，由于再生混凝土其良好的力學(xué)性能、板體性、水穩(wěn)定性和較好的抗凍性等，國(guó)內(nèi)有不少道路工程建設(shè)開(kāi)始采用再生混凝土。2002年原上海江灣機(jī)場(chǎng)大量廢混凝土被加工成再生集料，用于新江灣的道路建設(shè)；2007年南京青年支路西段使用廢混凝土再生集料替代天然砂石料，用于道路基層建設(shè)。除此之外，由于基礎(chǔ)工程對(duì)混凝土的強(qiáng)度要求不是很高，一般在C30左右，加上再生混凝土的力學(xué)性能（抗壓、抗折、彈性模量）、抗凍性能、抗碳化、抗收縮、抗?jié)B性能等都符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，所以再生混凝土在基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用也屢見(jiàn)不鮮。

5結(jié)語(yǔ)

再生混凝土是一門(mén)新興的工程技術(shù)，盡管這門(mén)技術(shù)還不算太成熟，但是我們?nèi)匀荒芸吹竭@項(xiàng)技術(shù)可以給我們帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，所以我們應(yīng)該推廣應(yīng)用再生混凝土。推廣必然涉及到再生混凝土的效益評(píng)價(jià)，同時(shí)要使得再生混凝土生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)——從廢混凝土拆除、運(yùn)輸?shù)缴a(chǎn)集料加工再到供給和施工管理等，形成一條系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈，這樣才能實(shí)現(xiàn)混凝土廢料的高效回收再生。

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