再生混凝土在黃河堤防中的應(yīng)用

李東洋，高國(guó)芳，馬蕭霞

（天橋黃河河務(wù)局，山東濟(jì)南 250032）

再生混凝土在黃河堤防中的應(yīng)用

李東洋，高國(guó)芳，馬蕭霞

（天橋黃河河務(wù)局，山東濟(jì)南 250032）

再生骨料混凝土由于其具有環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約的特點(diǎn)，越來越受到研究者的關(guān)注。黃河堤防建設(shè)及養(yǎng)護(hù)拋石費(fèi)用每年投資巨大，使用天然石方也受到了資源限制，石方價(jià)格日趨升高，將再生混凝土用于黃河堤防建設(shè)及養(yǎng)護(hù)有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

再生混凝土；黃河拋石；可行性分析

據(jù)保守估計(jì)，中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)產(chǎn)生的建筑垃圾最大值到2020年將達(dá)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(chǎn)生了不可忽視的環(huán)境威脅。從國(guó)內(nèi)外的處理經(jīng)驗(yàn)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(hù)工作中比較重要的就是根石養(yǎng)護(hù)，由于水流沖刷及水流的挾帶力，根石每年都會(huì)有走失情況，這是壩岸出險(xiǎn)的重要原因之一。為此每年的養(yǎng)護(hù)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(chǎng)。由于國(guó)家環(huán)境保護(hù)政策約束，石料價(jià)格日益升高，未來這種對(duì)環(huán)境不利的石料使用方式將需要改進(jìn)。

因此，借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)的研究報(bào)告和黃河堤防養(yǎng)護(hù)實(shí)踐，設(shè)想將黃河養(yǎng)護(hù)中的可替換石料，尤其是拋石改用再生混凝土塊，并初步設(shè)想其應(yīng)用的關(guān)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(xiàng)物理指標(biāo)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(biāo)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值方面要優(yōu)于天然石料。按照相關(guān)質(zhì)量要求分析，在河道根石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中要求如下：

1）黃河拋石的施工材料主要為塊石，要求質(zhì)地堅(jiān)硬，遇水不易破碎或者水解，抗壓強(qiáng)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(diǎn)來分析，再生混凝土石方的抗壓強(qiáng)度以及軟化系數(shù)均能達(dá)到要求，在國(guó)內(nèi)試驗(yàn)及相關(guān)文獻(xiàn)中，已經(jīng)找到了抗壓強(qiáng)度及抗折強(qiáng)度較高的配合比標(biāo)準(zhǔn)，例如孫家國(guó)等研究的以廢棄混凝土為再生粗集料，適當(dāng)摻加礦渣，配制出強(qiáng)度等級(jí)為C50的再生混凝土。此外，按照相關(guān)試驗(yàn)，通過提高水泥劑量和細(xì)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(duì)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(diǎn)在于受其骨料和級(jí)配的影響其比重變化較大，難以達(dá)到指標(biāo)要求，這是在實(shí)驗(yàn)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(fēng)化石塊。從這一點(diǎn)要求來看。再生混凝土制作時(shí)人為控制模具，即可批量生產(chǎn)高質(zhì)量的拋石石料。實(shí)際的拋石石料采購(gòu)中，石料難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，石料質(zhì)量分散系數(shù)大，這也是采用標(biāo)準(zhǔn)再生混凝土石料的優(yōu)勢(shì)所在。此外，模塊化生產(chǎn)也更加容易杜絕人為因素干擾，確保采購(gòu)石料的標(biāo)準(zhǔn)化并降低質(zhì)量分散度。

3）石塊粒徑的要求，以往錯(cuò)誤的認(rèn)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(jí)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(dá)到更好的保護(hù)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)級(jí)配，其達(dá)成成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于天然石料的篩分過程。

總結(jié)上述標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)上甚至優(yōu)于天然石料。

2 再生混凝土拋石料的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避

再生混凝土存在無法忽視的質(zhì)量劣勢(shì)，這些質(zhì)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(jié)有如下幾個(gè)方面。

2.1 成本風(fēng)險(xiǎn)

雖然再生混凝土在未來是一個(gè)解決建筑垃圾，環(huán)保節(jié)約的主要應(yīng)用思路。但是現(xiàn)有的技術(shù)條件和生產(chǎn)規(guī)模條件使再生混凝土的價(jià)格在近期無法降至理想水平?，F(xiàn)有層次無法體現(xiàn)替代天然石料的優(yōu)勢(shì)。另外，相關(guān)的質(zhì)量體系建立仍需要科學(xué)研究和實(shí)踐證明，前期投入也是無法規(guī)避的成本，相關(guān)投入最優(yōu)的解決方案便是由政府負(fù)責(zé)，本著環(huán)保節(jié)約的思路，制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，來控制大規(guī)模應(yīng)用的成本。

2.2 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

雖然表面上再生混凝土利用了建筑垃圾和礦產(chǎn)廢料，保護(hù)了土壤和環(huán)境。但是考慮到其應(yīng)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(duì)水體的污染因素，反而是顧此失彼，得不償失的。因此，在應(yīng)用再生混凝土拋石的案例當(dāng)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(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，除了質(zhì)量控制體系之外，更加要注重環(huán)?？刂企w系的建設(shè)。

2.3 質(zhì)量效果

實(shí)驗(yàn)條件下的研究畢竟和實(shí)際情況有所差距，不同流域狀態(tài)也會(huì)產(chǎn)生不同影響。例如，黃河每年冬季會(huì)發(fā)生凌汛，冰凌和低溫對(duì)再生混凝土拋石料的影響需要加以特別研究，因?yàn)椋怨P者的研究來看，再生混凝土的抗凍能力較差，這會(huì)使其壽命收到比較大的影響。實(shí)際工程中，可以訂制拋石料取代率標(biāo)準(zhǔn)，而簡(jiǎn)單的采取完全取代的方式等等。

3 結(jié)語(yǔ)

再生混凝土前景應(yīng)用廣闊，為環(huán)境保護(hù)、建筑垃圾處理等方面提供了新的解決途徑。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，再生混凝土不僅替代天然石料的拋石，而且將廣泛應(yīng)用于其它建設(shè)領(lǐng)域。

[1]李東洋.再生骨料裹漿處理技術(shù)研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)，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(guān)聯(lián)分析[J].公路，2009（4）.

[3]肖建莊.再生混凝土的抗壓強(qiáng)度研究[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004（12）.

（責(zé)任編輯 遲明春）

TU755.8

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1009-6159（2016）-11-0039-02

李東洋（1990—），男，助理工程師