綠色環保型再生混凝土在道路工程的應用研究

賈學涵

摘要：幾十年來，我國經濟發展取得了巨大的成就，人們的基礎生存需求已得到滿足。自此，人們開始重視生活品質，追求綠色的生活環境以及健康生活方式。在此背景下，節能環保、可持續發展已經成為了整個社會的熱點。在傳統的道路工程建設中，會產生大量的建筑垃圾，廢棄的混凝土就是其中之一。這一不環保的現象已經得到了行業及國家的重視。由此，一種利用廢棄混凝土形成綠色環保的再生混凝土，并再次通入道路工程建設的技術得到的廣泛的研究與應用。文章對綠色環保型再生混凝土在道路工程中的應用進行了研究，為后續繼續開展相關技術研究及工程應用起到了指引的作用。

關鍵詞：環保;再生混凝土;道路工程

中圖分類號：TQ177.6

文獻標識碼：A

文章編號：1001-5922（2019）08-0043-04

隨著我國經濟的發展，以及城市化進程的不斷推進，我國的工程建設規模一直在高速增長。在各種工程建設中，道路工程建設是其中最為主要的組成部分。道路的不斷完善，為我國提供了穩定的基礎設施保障，是我國經濟持續增長的重要原因之一。因此，道路工程建設在可見的未來，仍是我國基礎設施建設的重要組成部分。而隨著近年來可持續發展、綠水青山的環保型發展戰略的興起。道路工程建設中的節能環保問題已經引起了國家、社會以及行業內從業人員的廣泛關注與重視[1]。以下的圖l和圖2展示了當前道路工程中產生的各種廢棄物及其數量。各國政府、專家以及專業人員對于道路工程建設中必然產生的建筑垃圾，例如廢棄的混凝土已經開展了多年的研究，并且已經取得了一定的成果，形成了一系列再利用廢棄混凝土作為原料，生產出再生的混凝土建筑材料，應用于道路工程建設中。這種廢物再利用的技術，就是典型的綠色環保概念在道路工程中的體現，此類再生混凝土就是典型的綠色環保型工程建設原材料。

1 綠色環保型再生混凝土的性能特點

雖然綠色環保型再生混凝土經濟環保，但這種由廢棄的混凝土打碎后再成形的這一過程，導致了綠色再生混凝土的相關性能必然無法和普通混凝土的性能相媲美，比普通混凝土的性能差一個等級[2]。因此，在道路工程應用之前，有必要對其性能特點進行詳細研究。并在針對具體的工程道路建設中，應該根據不同的需求，選擇綠色環保型再生混凝土的制備工藝。

1.1 力學性能

混凝土材料在道路工程中的應用特征，要求混凝土材料必須具備一定的承載能力，這一能力主要由其力學性能來體現。對于綠色環保型混凝土，其力學性能與其再生骨破碎方法、廢棄混凝土的強度、水膠比以及具體的施工環境有關。經研究，再生混凝土的強度與再生骨料的替代率呈反比，即再生骨料的替代率越小，強度越大;與水膠比呈正比，即水膠比越大，強度越大;與廢棄混凝土的強度呈正比，即廢棄混凝土強度越大，再生混凝土的強度就越大。

1.2 和易性

對于綠色環保型再生混凝土的和易性而言，其與再生骨料的取代率、水膠比有著之間關系。與普通的混凝土相比，再生混凝土由于是由廢棄的混凝土破碎再成形，其再生骨料的表面粗糙，導致其吸水性能比普通混凝土要大。從而對于其他條件相當的普通混凝土和再生混凝土而言，再生混凝土的塌落度要小。具體而言，再生混凝土的塌落度與再生骨料的含量成反比，即再生骨料越少，再生混凝土塌落度越大。此外再生混凝土的塌落度和其水膠比呈正比，即水膠比越小，再生混凝土的塌落度越小。

1.3 耐久性

對于所有的混凝土材料而言，耐久性是其一項重要的性能指標，決定了混凝土材料應用環境的惡劣程度以及混凝土的使用壽命。通常情況下，條件相當的兩種混凝土材料，再生混凝土的抗裂能力更好，但是他的抗凍融性能以及抗滲透性能不如普通的混凝土材料。我們總是希望混凝土材料的耐久性能越高越好，正常使用壽命越長越好。對于再生混凝土而言，可以通過添加粉煤灰等方式提高其抗滲透性能，可以通過降低其水膠比來提高其抗凍融性能。但是提高再生混凝土的性能，必然會導致其制備成本的增高。這就需要工程建設者根據道路工程的應用要求以及成本等方面的綜合考慮，來擇取最優的平衡點。

2 綠色環保型再生混凝土在道路工程中的問題

2.1 再生混凝土的研究深度不足

當前綠色環保型再生混凝土之所以還未真正成規模大批量的應用，一個問題就是當前的技術研究深度不夠，無法從技術角度對其的工程應用起到強有力的指導與支持作用[3]。畢竟對于實際工程應用而言，所采用的技術必須經過嚴謹而細致的驗證，確保技術的成熟可靠性。而對于再生混凝土而言，由于我國在此方面的投入不足，相關的技術研究難度較大，導致當前的再生混凝土的技術研究以及工程應用技術的研究沒有達到可以進行工程應用的深度。這也是阻礙再生混凝土高速發展的重要瓶頸之一。

2.2 應用所遵循的規范標準不足

當前，我國道路工程建設中對于再生混凝土的應用，雖然有部分法規規范給出了一定的指導與要求。但是一方面，這些法規規范由于整體技術的不成熟，為了保證工程質量及工程可靠性，在一些技術細節處過于保守，造成一定的成本浪費;另一方面，這些法規規范本身并不成體系，對于再生混凝土的工程實際應用中的很多技術問題并沒有明確、完整的描述與要求。導致工程建設者由于沒有明確的規范要求，而不敢使用再生混凝土。投資方為了其投資的安全性，也不愿意進行再生混凝土這種技術還未完全成熟的技術與材料。

2.3 再生混凝土的承載性能過于局限

除了上述技術能力、法規規范等方面的問題限制了再生混凝土的大規模應用外，再生混凝土自身性能的局限性也是限制其應用范圍的重要原因之一。由上節再生混凝土的性能特征可以看出，在條件相當的情況下，再生混凝土的各方面性能普遍比普通混凝土差。這一自身性能方面的局限性，也就決定了再生混凝土能夠工程實際應用的上限，注定比普通混凝土的應用范圍窄。雖然當前很多研究人員正在致力于再生混凝土的性能提升方面的技術研究，也成功研制出了高強高性能的再生混凝土。但是總體而言，再生混凝土的還是有一定的局限性，限制了其在道路工程中的廣泛應用。

3 綠色環保型再生混凝土在道路工程中的應用現狀

3.1 國外再生混凝土應用現狀

再生混凝土這一技術的主要起源于歐洲，直接的誘因是第二次世界大戰后的重建工作的直接需要。二戰后，歐洲戰后重建面臨著很多由于戰爭而導致廢棄的建筑物，龐大的廢棄混凝土的處理是一個巨大的壓力。對此，德國、前蘇聯等國家開始致力于廢棄混凝土的再利用技術的研究。至今經過幾十年的研究與應用，歐洲各國的再生混凝土技術已經基本成熟[4]。尤其是對于俄羅斯、德國、美國、日本、英國等發達國家而言，再生混凝土的工程應用非常成熟，也都有著相應的配套法律法規的監控與促進，整個再生混凝土的應用已經形成了一個成熟穩定的行業鏈。

例如，德國對于廢棄混凝土的再利用方面，專門出臺了相關鼓勵政策，專門設置垃圾處理費，并將其部分資金用于扶持相應的垃圾處理再利用的企業。此外，德國在專門發布的垃圾法中，明確規定了工業上各種廢棄物的再利用水平，比如，道路挖掘造成的建筑垃圾的再利用率要達到90%以上等。并且針對未利用的建筑垃圾按每噸500歐元進行收取額外的處理費。對于其他國家相關的廢棄混凝土的再利用情況，如表1所示。由表1可以看出，當前發達國家中，簡述廢棄物的再利用率基本都維持在50%以上，對于其中的廢棄混凝土而言，再利用形成再生混凝土的比例更高。

3.2 國內再生混凝土應用現狀

由于我國仍處于發展中國家，也是近20年左右開始重視工程建設中廢棄物的再利用問題。但我們已經對綠色環保意識、對綠水青山式可持續發展模式有了深刻的認識[5]。自20世紀90年代起，我國政府已經開始大力支持廢棄物的再利用研究。上海、北京等經濟較為發達的城市也都進行了很多實際的廢棄混凝土再利用的實例。2004年9月，上海莘莊科技園中建設的生態建筑示范大樓，在設計及建設過程中，使用了大量的綠色環保型再生混凝土材料，墻體全部都是再生混凝土空心磚，整體的再生混凝土的利用率高達60%。2007年，合寧高速公路南京段的建設中，大量采用了再生混凝土，利用率高達80%，經濟效益明顯。

4 對后續綠色環保型再生混凝土的發展建議

針對當前的再生混凝土發展現狀，對當前的經濟發展形勢以及技術發展規律進行綜合研究，結合綠色環保的發展趨勢，未來再生混凝土應該在以下幾個方面進行加強研究與建設：

1）加大對再生混凝土制備、性能以及工程應用的研究，加快其在道路工程中的應用進程，擴大其應用范圍。

2）進一步完善再生混凝土在工程中應用所對應的法律法規，從頂層為其廣泛的道路工程應用創造條件。

3）出臺對應的政策，給予廢棄物再利用相關企業一定的政策扶持，鼓勵資金在再生混凝土中領域的投入。

5 結語

我國工程建設領域正在不斷發展，綠色環保將會是其重要的要求與特征之一。因此，我們有必要對再生混凝土技術進行研究，加快再生混凝土在道路工程中的大規模應用，為道路工程建設的綠色節能可持續發展提供支持。

參考文獻

[1]謝喆敏，李志剛，蘆敬迪，等，綠色混凝土的研究現狀及發展建議[J].再生資源與循環經濟，2019，12（02）：36-39+44.

[2]李偉，綠色環保型再生混凝土在道路工程的應用研究[J].節能，2019，38（04）：33-34.

[3]宋金博，節能環保型道路再生混凝土的應用探討[J].綠色環保建材，2016（09）：19.

[4]杜晨旭，羅健，劉佳，再生混凝土應用綜述[J].山西建筑，2016，42（07）：109-110.

[5]班明霞，冀鴻飛，蘇刊，等，再生混凝土結構性能研究應用現狀及前景展望[J].四川建筑科學研究，2011，37（03）：191-196.