再生混凝土在路基工程中的應(yīng)用研究

（西安市市政設(shè)施管理局天橋通道所， 陜西 西安 710068）

再生混凝土在路基工程中的應(yīng)用研究

薛 鵬

（西安市市政設(shè)施管理局天橋通道所， 陜西 西安 710068）

在當(dāng)前全球資源日益短缺、環(huán)境日益惡化的背景下，再生資源開發(fā)利用成為社會各界共同關(guān)注的課題，再生混凝土就是其中之一。本文基于再生混凝土資源情況，對再生混凝土在路基工程中的應(yīng)用進行研究。

再生混凝土；路基工程；效益分析

一、我國再生混凝土資源狀況

目前我國每年因拆除建筑產(chǎn)生的固體廢棄物2億噸以上，新建建筑產(chǎn)生的固體廢棄物大約1億噸，兩項合計約3億噸。在建筑垃圾中，有大約30%是廢混凝土塊。目前對建筑垃圾處置的主要方式還是填埋處理，這不僅要耗用大量的征地、消耗大量的人力、物力和財力，也需要占用較大的運輸工作面積，并還造成極大的環(huán)境污染。建筑垃圾的清理除了要做到減量化和完全無害化外，還要盡量做到資源化利用，實現(xiàn)重建過程中資源最大程度的節(jié)約【1】。在當(dāng)今的建筑材料中，最重要且使用量最大的當(dāng)數(shù)混凝土，如今幾乎找不到?jīng)]有使用混凝土的建筑物了。因此，混凝土再生利用成了社會各界關(guān)注的重要課題和我國建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個重要方向。將廢棄混凝土破碎作為再生混凝土骨料既能解決天然骨料資源緊缺的問題，保護骨料產(chǎn)地的生態(tài)環(huán)境，又能解決城市廢棄物的堆放、占地和環(huán)境污染等問題，具有顯著的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)保效益，對城市的可持續(xù)發(fā)展具有非常深遠的意義。

二、再生混凝土基本性能分析

舊建筑物或結(jié)構(gòu)物解體的混凝土經(jīng)破碎分級成為粗細骨料，用以代替混凝土中部分砂石配制成的混凝土稱作再生混凝土，亦稱作再生骨料混凝土。再生混凝土以廢棄混凝土粉碎后作為骨料。再生骨料與天然骨料相比強度低，吸水率大，表面粗糙率大。所以再生混凝土和天然骨料混凝土的基本性能有所不同【2】。

與天然骨料混凝土相比，再生混凝土基本性能表現(xiàn)如下：（1）強度偏低。由于再生混凝土和天然骨料混凝土其骨料不同，所以它們強度隨齡期的增長情況也不相同。相關(guān)試驗表明：與天然骨料混凝土相比,同一水灰比的再生骨料混凝土的28d抗壓強度約低15%，但其相差的幅度會隨著齡期的增長而慢慢縮小。再生混凝土使用的是再生骨料。故再生混凝土的強度和所使用的廢棄混凝土的強度有著緊密的聯(lián)系。在同一水灰比的條件下，再生骨料強度越高再生混凝土的強度也就越高。一般建筑物所拆除下的廢棄混凝土強度在C20左右，在水灰比為0.6并用再生骨料完全取代天然骨料時，其28d的抗壓強度可達到23.5MPa。完全符合普通混凝土的強度要求。相關(guān)試驗表明如果使用高強度的再生骨料，則可以配制高強混凝土。（2）坍落度小，和易性較差。再生混凝土的坍落度和再生骨料所取代的比例有關(guān)，由于再生骨料比天然骨料的吸水率大、空隙多、表面粗糙度高、用漿量多。所以在相同水灰比的條件下再生混凝土中再生骨料所取代的比例越高其坍落度就越小。同時骨料表面粗糙，增大了拌和物在拌和與澆筑時的摩擦力。再生混凝土的坍落度還隨水灰比的增大而增大，這和普通混凝土是一致的。而我們可以在再生混凝土中加入適量的粉煤灰或高效減水劑提高坍落度，同時可以保證有較好的保水性和粘聚性；（3）用水量大。再生骨料與天然骨料不同，所以再生混凝土的用水量也與天然骨料混凝土不同。再生骨料內(nèi)部缺陷多，吸水率大。再者，再生骨料的表面粗糙度比天然骨料要高，因此配合比中的細骨料（砂率）較高，并隨著再生骨料所取代比例的提高而增長。實驗表明，達到相同坍落度時，再生混凝土比天然骨料混凝土用水要多，且難以達到坍落性能良好。

三、再生混凝土在我國路基工程建設(shè)中的應(yīng)用情況

有數(shù)據(jù)表明，我國建筑廢棄物資源化率不足5%，而歐盟國家每年資源化率超過90%，韓國、日本建筑廢棄物資源化率已經(jīng)達到97%以上【3】。近年來，我國已相繼開展了建筑垃圾再生利用技術(shù)的研究及應(yīng)用實踐。如利用廢棄建筑混凝土和廢棄磚石生產(chǎn)粗細骨料，可用于生產(chǎn)相應(yīng)強度等級的混凝土，經(jīng)添加固化類材料后，也可用于公路路面基層。在大量的實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)建筑垃圾中的磚瓦含量很高時（不小于40%），建筑垃圾再生骨料作為道路基層材料其性能指標(biāo)略優(yōu)于天然材料。

目前，在我國水泥混凝土路面再生技術(shù)中主要應(yīng)用的是現(xiàn)場再生技術(shù)，即破碎或粉碎現(xiàn)有路面，然后將破碎或粉碎后的路面用作新路面結(jié)構(gòu)中的基層或底基層，這一種做法在我國公路養(yǎng)護維修中普遍采用。如合肥市在合安路水泥路面改造中將曾被當(dāng)作垃圾處理的混凝土塊經(jīng)過碎石沖壓技術(shù)處理后，重新用于道路基礎(chǔ)建設(shè)，節(jié)約建設(shè)資金1000萬元左右。北京六環(huán)路全長192公里，全路有50多座橋梁，采用了建筑垃圾做樁基材料，不僅提高了公路的質(zhì)量，而且節(jié)約成本30%，約合900萬元。上海市將再生混凝土使用于滬太路拓寬工程建設(shè)中，將原先廢棄的混凝土經(jīng)過破碎、清洗、分級等技術(shù)處理后，再按3比7的比例和傳統(tǒng)混凝土相混合配制成一種新的混凝土。經(jīng)測試，它的密實度、強度等各項指標(biāo)都不低于普通混凝土，約計節(jié)省14萬噸的天然石子，折合成本700萬元。目前，廢棄混凝土在路基工程中的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)在全國推廣。

四、再生混凝土應(yīng)用于路基工程中的效益分析

（1）經(jīng)濟效益

在路基工程建設(shè)中往往面臨兩個問題：(1)改重建需要大量的石料；(2) 拆除舊交通設(shè)施積累的廢料日益增多。在基建工程建設(shè)過程中，往往又要從數(shù)十公里甚至幾百公里以外運來骨料，運輸費用高，大大增加了混凝土的成本。如果就近將這些廢混凝土回收利用，加工成混凝土骨料，應(yīng)用于城鎮(zhèn)道路重建上，則能降低混凝土成本，節(jié)約資源。特別是在高等級公路混凝土路面的修復(fù)時，要拋棄大量的廢混凝土，這些廢混凝土不含鋼筋，雜質(zhì)少，很適合就地加工成混凝土骨料，可全部或部分代替天然砂石料，拌制混凝土重新用到路面建設(shè)。如果將混凝土廢料再生應(yīng)用,將可以解決大規(guī)模修建所需要的石料,節(jié)約大量骨料的運輸費用, 同時節(jié)省了廢棄的混凝土占用的土地費用，具有良好的社會經(jīng)濟效益。

（2）環(huán)境效益

目前建筑垃圾絕大部分是露天堆放。它不僅影響城市景觀，同時污染了城市環(huán)境，占用了大量寶貴的土地，同時，清運和堆放過程中的遺撒和粉塵、灰砂飛揚等問題又造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。在城鎮(zhèn)化建設(shè)不斷推進的過程中，也同時產(chǎn)生巨大的建筑垃圾，使得很多城市陷入垃圾包圍之中，建筑垃圾已成為城市建設(shè)發(fā)展的一個棘手問題。建筑垃圾不僅造成公害，更是資源的巨大浪費。將建筑垃圾中的廢棄混凝土再生利用于城鎮(zhèn)道路重建上，不僅能降低建設(shè)成本，還能起到節(jié)約資源、能源，保護環(huán)境的重大作用。

（3）社會效益

近年來，全球資源日益緊缺引發(fā)的環(huán)境問題、經(jīng)濟問題和社會問題日益突出。如何保持經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展、如何有效開發(fā)利用資源成為全社會共同關(guān)注的問題。保護環(huán)境、節(jié)約資源、開發(fā)新能源成為時下最熱門課題。我國政府也越來越重視節(jié)能和資源的回收利用問題，大力提倡和發(fā)展城市垃圾的再利用。在這種背景下，建筑垃圾再生利用應(yīng)運而生，一舉成為了第二大新資源的成員。

綜上所述 ,綜合利用建筑垃圾的途徑是多種多樣的，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)各地的具體情況，因地制宜地開展這項工作。隨著城市建設(shè)步伐不斷加快，建筑垃圾高峰期已經(jīng)到來，處置建筑垃圾帶來的掩埋占地、能源浪費、環(huán)境污染等問題越來越嚴(yán)重，相關(guān)重視和鼓勵建筑垃圾資源化利用的研究已經(jīng)迫在眉睫。據(jù)悉，再生混凝土技術(shù)達到了無害化、減量化，開辟了建筑垃圾處理技術(shù)的新領(lǐng)域，實現(xiàn)了資源再利用，將對循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展起到重要的推動作用。

[1]左傳長.四川汶川地震災(zāi)區(qū)建筑垃圾資源化利用設(shè)想[J]. 再生資源與循環(huán)經(jīng)濟，2008,(9):27-30.

[2]張微等.再生混凝土的基本性能[J]. 北方交通. 2008,(1):39-41.

[3]張昌波.美國再生混凝土骨料的應(yīng)用[J] .建筑機械，2008,(08):52-53.

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1007-6344（2017）08-0050-01

薛鵬（1976-），男，陜西西安人，本科學(xué)歷，助理工程師，從事市政工程施工管理工作