再生混凝土发展现状及趋势

孙超 雷敏 王曦 师满学 冯凯凯

摘 要：结合现实背景说明再生混凝土研究的必要性，能带来的社会效益。总结了再生混凝土国内外发展现状，分析了再生混凝土发展面临的问题，并探索了再生混凝土的发展方向及发展趋势。

关键词：再生混凝土;研究现状;发展趋势

前言

再生混凝土是指将废弃的混凝土经过加工、破碎、分级后，按照一定的比例混合形成再生骨料，部分或完全替代天然骨料配置而形成的新混凝土。随着我国经济持续高速发展，建筑业也发展迅猛。大规模基础设施建设的同时也存在巨大的资源浪费和环境破坏，资源短缺和生态环境恶化成为我国现阶段面临的突出问题，制约着我国经济社会的良性发展。据统计，我国的混凝土使用量占到全世界总使用量的45%，预计到2020年国内建筑废弃物的产量将达到惊人的39.66 亿吨。废弃混凝土中含有大量的砂石骨料，如果能将它们合理的回收利用，生产再生混凝土用到新的建筑物上，不仅能降低成本，节省天然资源，缓解骨料供求矛盾，还能减轻废弃混凝土对环境的污染。利用废弃建筑垃圾充当混凝土骨料，生产新的混凝土，既节省了处理建筑垃圾的费用，又保护了环境和节约了资源，具有重大意义[1]。

1.国外再生混凝土发展现状

建筑垃圾处理一直以来都是一个全世界都面临的问题，在一些发达国家，自上个世纪中期就已经开始研究建筑垃圾的处理及回收再利用技术。在垃圾再利用方面具有成功的经验，并做了大量基础性研究工作，各种管理方式，建筑垃圾回收利用技术也基本成熟，处理效果也比较好，有许多成功的经验值得我们借鉴。

1946年，俄国学者Glushge率先提出了建筑垃圾再生利用的概念，并对再生混凝土基本性能进行了研究。德国将再生混凝土大量应用于公路路面工程，并于1998年8月提出了《在混凝土中采用再生骨料的应用指南》。美国是最早进行建筑垃圾综合处理的发达国家之一，早在1915年就对筑路中产生的废旧沥青进行了研究利用[2]。在长达近一个世纪的实践中，美国在建筑垃圾处理方面，形成了一系列完整、全面、有效的管理措施和政策、法规，使得美国建筑垃圾再生利用率接近100%[2]。日本由于国土面积狭小，资源十分匮乏，因此十分重视资源的再生利用。日本自从上世纪初就开始制定建筑垃圾处理的相关法律，1995年时再生利用率都已超过65%，在2000年时达到90%的利用率[3]。德国的建筑垃圾循环利用率也较高，混凝土的再利用率达到80%以上[4]。韩国政府于2003年制定了《建筑废弃物再生促进法》，又先后对其进行了2次修改[4]。规定了建筑垃圾产生单位应履行的义务及需具备的技术能力、规模。此外，还要求满足使用范围的建设工程必须使用一定数量的再生产品，否则予以处罚。发达国家积极的将建筑垃圾处理当成一种新兴产业来打造，在未来30年间，将出现“十大新兴技术”，发达国家将其中有关“垃圾处理”的新兴技术列为第二位[3]。

2.国内再生混凝土发展现状

我国的建筑垃圾管理起步于20世纪90年代初，目前不仅范围有限，而且现有的管理制度、政策、法律和法规不够健全，一些地区的政府或建筑商仍然对垃圾管理认识不足、管理不善，从而导致乱堆乱弃现象严重。目前，绝大部分建筑垃圾都未经处理就直接填埋在市郊，不仅占用大量土地资源，也给土壤和地下水的质量带来了威胁，留下了污染隐患。近几年，建筑垃圾受到全社会的关注，我国大部分城市采取了相应措施，取得了一定成绩，但还远远不够。

香港地区由于土地资源相对匮乏，十分重视建筑废弃物的处理问题。香港政府为解决建筑垃圾堆填与土地资源之间的矛盾，从宏观政策和微观技术两个层面双管齐下，制定了系列相关政策和措施，并取得了良好的效果[5]。2008年，香港成立建筑业减废工作组，采取“谁产生谁付费”原则，征收建筑废弃物处理费;修订《建筑物条例》，在拆毁公共建筑物时提供现场废弃物分类机械;推行《减少废弃物示范计划》，积极鼓励采用新工艺处理建筑废弃物。

1992 年 6 月，北京城建集团一公司先后在 9 万平方米不同结构类型的多层和高层建筑的施工过程中，回收利用各种建筑废渣 840 多吨，用以砌筑砂浆、内墙和顶棚抹灰、细石混凝土楼地面和混凝土垫层，使用面积达 3 万多平方米，节约资金 3.5 万余元[6]。2001年，天津市利用 500 万立方米建筑垃圾“堆山造景”，造就了占地约 40 万平方米的人造山。用三年时间完成了一个“山水相绕、移步换景”的特色景观，成为市民游览休闲的大型公共绿地[7]。申城也有一些尝试“变废为宝”的区域，闵行区试点生态住宅楼旁，已铺就一段利用废弃混凝土再生材料替代天然石料的道路，而虹口區广粤路，十年前就利用生活垃圾和建筑垃圾，堆起了一座“靶子山”，如今人造假山上绿树成荫，一点“垃圾”的影子都看不到[8]。

2008年，邯郸市高138米的邯郸国际商务中心竣工，该大厦所用的砖全部是用建筑垃圾制成，工程质量及运营良好。邯郸市全有环保建材有限公司将建筑垃圾粉碎成颗粒和粉末，配合一定比例的粉煤灰和水泥，经过搅拌、预养等工序后，即可生产出不同标号的标砖和多孔砖[9]。

河北工专新兴科技服务总公司开发成功一种“用建筑垃圾夯扩超短异型桩施工技术”，在综合利用建筑垃圾方面有了突破性进展。经测算，该项技术较其它常用技术可节约基础投资 20%左右[10]。

3.我国再生混凝土发展面临的问题

我国建筑废弃物资源化率不足5%，而欧盟国家每年资源化率超过90%，韩国、日本建筑废弃物资源化率已经达到97%以上。在资源日益费乏、环境问题日益严重的年代，再生资源回用是大势所趋、循环经济是根本之道。许多专家、学者开始研究如何能够变废为宝，将大量的废混凝土制作成再生混凝土应用到实际工程中去，并对再生混凝土的开发利用进行了立项研究。

目前我国的再生混凝土研究工作基本上处于实验室阶段，没有大范围的应用，只有一些局部的试验性应用，缺乏较系统的应用研究，技术上也缺乏较完善的再生混凝土技术规程、技术标准。再生混凝土在原材料、配合比以及施工工艺等方面与普通混凝上存在较大差异，因而现行普通混凝土标准、规范已不能够适合再生混凝土。

在再生混凝土实际利用方面，发展较为缓慢，建筑垃圾分类收集的程度不高，废弃混凝土回收利用率低。废弃混凝土处理及资源化利用技术水平相对落后，废弃混凝土处理投资少，法规不健全，建设工作者的环境意识不高 [11]。

4.再生混凝土发展展望

相比普通混凝土，再生混凝土具有自重轻、孔隙率大、保温隔热性能好和透水性强及强度低的特点。当前再生骨料常用于道路工程垫层、素混凝土垫层、大体积混凝土、混凝土砌块砖等方面。通过一定的技术途径对再生骨料进行合理处理，也可以用来配制高性能混凝土从而广泛用于各种承重结构中。当前，对再生混凝土的应用还应从发展其优点并将其缺点转化成优点这一基本思想出发，提高废混凝土的利用价值。因而，鉴于再生混凝土的各种特点与普通混凝土相比有明显不同，可以针对再生混凝土的特点设计出相应的符合社会有关需求的产品。再生骨料生产的前期投资较大，生产成本高于直接开采得到的天然骨料。但是如果对城市建筑废料的处理和整个城市的长期发展而言是有利的。再生混凝土发展仍有很多未完善的地方，如关于再生混凝土的碱骨料反应与耐火性能的研究急需开展;常用的再生混凝土--般强度较低，如何配制高强度的再生混凝土也尚待研究。再生混凝土的优势将随着相关领域研究的深人而更为明显，再生混凝土作为一种绿色环保的建筑材料必将有广阔的发展空间。

参考文献

[1] 俞梁.《浅析我国建筑垃圾的处理对策》，《中外建筑》，2012年第12期.

[2] 李清海，孙蓓.国外建筑垃圾再生利用的研究动态及发展趋势[J].国外建材科技，2005（2）.

[3] 蒲云辉，唐嘉陵.日本建筑垃圾资源化对我国的启示.施工技术.2012，41（11）.

[4] Amnon，Katz，Hadassa，Baum. A novel methodology to estimate the evolution of construction waste in construction sites，Waste Management. 2010（8）.

[5] 陆凯安.我国建筑垃圾的现状与综合利用[J].施工技术. 2006（5）.

[6] 刘秉洁.西安市建筑垃圾资源化研究[D].西安：长安大學. 2013年 5月.

[7] 张雄.地震灾区建筑垃圾资源化利用[J].建设科技. 2006年 8月.

[8] 朱东风.城市建设垃圾处理研究[D].南京：华南理工大学. 2010年 5月.

[9] 肖燕.西安市建筑垃圾的现状分析及综合利用[D].西安：长安大学. 2008年 5月.

[10] 雷敏. 再生混凝土力学性能研究[J].江西建材.2014（14）.

[11] 杜婷等，再生混凝土的研究现状及存在问题[J]，建筑技术，2003（2）.

基金项目：2018年陕西省大学生创新创业训练计划项目（201849007）：水饱和再生混凝土力学性能研究