淺談再生混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀

王安學(xué) 李 婷

(山東省土木工程防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 山東 青島 266510)

1 國外再生混凝土的研究進(jìn)展與應(yīng)用現(xiàn)狀

再生混凝土是指將廢棄混凝土塊經(jīng)過破碎、清洗、篩分、級(jí)配得到的再生骨料，部分或全部代替天然骨料再加水及水泥等配制而成的再生骨料混凝土。最早的關(guān)于建筑垃圾回收以及再生混凝土的研究以及應(yīng)用出出現(xiàn)在二戰(zhàn)之后。前蘇聯(lián)學(xué)者 Gluzhge最早提出了將廢棄混凝土合理粉碎用作混凝土骨料的設(shè)想并成功實(shí)踐，到二十世紀(jì)七十年代，前蘇聯(lián)的廢棄混凝土回收量已經(jīng)達(dá)到4000萬噸以上。

第二次世界大戰(zhàn)使得日本某些城市產(chǎn)生了數(shù)量巨大的建筑垃圾，在戰(zhàn)后的幾十年里，日本政府非常重視并且鼓勵(lì)對廢棄混凝土再生利用技術(shù)研究與推廣。在日本政府的倡導(dǎo)下，迅速在日本全國如東京、千葉、名古屋、大阪、京都等地建立了大量的廢棄混凝土再生加工工廠，將廢棄混凝土粉碎加工為再生混凝土骨料及相關(guān)材料，并制定出臺(tái)了《再生骨料和再生混凝土使用規(guī)范》。之后日本有分別于1991年、1994年、1996年、2000年《資源重新利用促進(jìn)法》、《再生資源法》等四部法律條文，并與1992年制定了建筑垃圾及相關(guān)建筑副產(chǎn)品再利用的五年規(guī)劃，從制度和法律上推動(dòng)了廢棄混凝土回收和在生活凝土技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

在日本各大城市中，日本的廢棄混凝土利用率最高，在1988年已達(dá)到56%，在1995年，日本的廢棄混凝土重新利用率已達(dá)到58%，2003年時(shí)已達(dá)到98%，這些廢棄混凝土被回收后大多數(shù)經(jīng)粉碎加工用于市政工程及道路工程的基礎(chǔ)墊層。日本科學(xué)家還發(fā)明了一種施工現(xiàn)場可直接粉碎廢棄混凝土成為骨料，并直接用于傳送至攪拌機(jī)配制新的混凝土。再生骨料有嚴(yán)格的分類標(biāo)準(zhǔn)，非承重結(jié)構(gòu)骨料分三類，再生的細(xì)骨料有兩類。為了更好更規(guī)范的推廣廢棄混凝土再生骨料，日本分別針對用于承重結(jié)構(gòu)和非承重結(jié)構(gòu)的再生骨料和再生混凝土分別于2005年和2006年制定了分類標(biāo)準(zhǔn)。

在上世紀(jì)九十年代，歐盟國家的總體建筑廢棄物再回收利用率僅為28%，但在隨后幾年，歐盟國家制定了關(guān)于提高廢棄建筑物回收利用率的相關(guān)計(jì)劃，并計(jì)劃將回收利用率提高到50%～90%，為此德國最早推行了環(huán)境標(biāo)志制度。德國在全國大多數(shù)城市都建有大型的綜合加工廠用來回收加工建筑廢棄物，如柏林就有二十多家。德國相關(guān)部門針對再生混凝土骨料制定了相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)如《再生骨料的應(yīng)用指南》，用來指導(dǎo)和規(guī)范再生骨料的生產(chǎn)以及應(yīng)用。這些措施強(qiáng)有力的促進(jìn)了建筑廢棄物的回收利用以及再生混凝土技術(shù)的推廣。

同德國相同，美國也比較早的推行了環(huán)境標(biāo)志制度。在美國的主要公路中由有二十條使用了再生骨料；50%的州已經(jīng)批準(zhǔn)將廢舊混凝土再生骨料用于公路的基層或者底層，在這些州中，有60%的州已經(jīng)制定了完備的廢棄混凝土再生骨料生產(chǎn)規(guī)程。與此同時(shí)，美國聯(lián)邦政府出臺(tái)了《超級(jí)基金法》，《超級(jí)基金法》中明確規(guī)定：“任何生產(chǎn)有工業(yè)廢物的企業(yè)，必須自行處理，不得擅自傾卸”。這就為廢棄混凝土的回收利用及再生混凝土骨料技術(shù)的發(fā)展提供了有效的法律保障。

荷蘭和丹麥等國家自然資源匱乏，尤其是礦石資源和天然骨料，因此對建筑廢棄物尤其是廢棄混凝土的回收再利用十分重視。荷蘭和丹麥也分別制定了相關(guān)的計(jì)劃和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

Nisbet帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)統(tǒng)計(jì)并歸納總結(jié)了自2001年以來的歐盟國家以及其他十七個(gè)國家的廢舊混凝土再生利用情況，主要包括建筑廢料的產(chǎn)生量（百萬噸/年）以及廢氣會(huì)凝土的回收利用率（%）。其具體數(shù)據(jù)如下：荷蘭11/90、比利時(shí)7/87、丹麥8/81、美國136/54、英國30/45、加拿大11/42、澳大利亞5/41、芬蘭1/41、歐盟180/28、瑞典2/21、德國59/17、法國24/15、意大利20/9、葡萄牙3/5、西班牙13/5、希臘2/5、愛爾蘭1/5、中國100/5。由以上數(shù)據(jù)可知，中國。美國和歐盟產(chǎn)生建筑廢料得最多，但美國的回收利用率卻比中國及歐盟高得多。荷蘭比利時(shí)丹麥的廢舊混凝土利用率相當(dāng)高。我國的建筑廢料產(chǎn)量高，但回收利用率嚴(yán)重偏低。

綜合來看，自上世紀(jì)70年代以來，荷蘭和日本等發(fā)達(dá)國家的的再生混凝土技術(shù)發(fā)展迅速，在實(shí)際工程中的應(yīng)用較多，比利時(shí)、丹麥、德國緊隨其后，在再生混凝土的研究和應(yīng)用方面近些年來發(fā)展迅速。這幾個(gè)發(fā)達(dá)國家的愛生混凝土技術(shù)的進(jìn)步以及使用的推廣，一是靠科研的保障，二是國外制定了相關(guān)技術(shù)規(guī)范以及再生混凝土分類標(biāo)準(zhǔn)為再生混凝土的研究與應(yīng)用提供技術(shù)支持；通過立法的形式形成配套的配套的法律法規(guī)，從而為再生骨料和再生混凝土技術(shù)的應(yīng)用和推廣提供了法律和制度上的保障。

2 我國再生混凝土的研究進(jìn)展與應(yīng)用現(xiàn)狀

我國是一個(gè)礦產(chǎn)資源豐富的國家，混凝土骨料的生產(chǎn)規(guī)模和數(shù)量居世界第一，并且在短期內(nèi)骨料的供應(yīng)依然會(huì)十分充足。但是隨著環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)以及國家政策的引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)廢物再利用保護(hù)生態(tài)環(huán)境已成為大勢所趨，人們對再生混凝土技術(shù)的的應(yīng)用和推廣的關(guān)注日日增多。

我國的臺(tái)灣和香港地區(qū)的廢棄建筑物重生再利用技術(shù)發(fā)展較早，并且制定過相關(guān)的發(fā)展計(jì)劃。臺(tái)灣1999年的大地震產(chǎn)生了大量的建筑垃圾，為支持災(zāi)后重建以及處理各種建筑垃圾以及廢料，政府組織相關(guān)專家進(jìn)行科研論證并建立了處理的和研究的試點(diǎn)。通過這些試點(diǎn)以及后續(xù)的計(jì)劃，在災(zāi)后重中，臺(tái)灣的建筑垃圾回收率為80%，其中有30%的建筑垃圾被破碎為骨料用于道路基層的施工。我國香港地區(qū)每年產(chǎn)生建筑垃圾約為1400萬噸，主要來自于城市改造以及拆遷，這下建筑垃圾大多數(shù)都用于填海造陸工程，但此后因?yàn)橛锌赡芡{海洋環(huán)生態(tài)系統(tǒng)該做法遭到廢止。此后，香港政府出臺(tái)了一系列計(jì)劃和政策，用于處理和消化建筑垃圾，并與2002年建立了建筑垃圾再生利用試點(diǎn)和計(jì)劃，建筑垃圾再生骨料被用于市政工程居多，香港每天的建筑垃圾回收再利用量為2400噸/天。

我國內(nèi)地對廢棄混凝土的利用以及再生骨料的研究及應(yīng)用相對較晚。自1997年至2006年建設(shè)部、科技部、交通部分別啟動(dòng)了關(guān)于再生骨料及廢棄混凝土回收再利用的過個(gè)研究課題并取得了一定的成果。2088年汶川地震后，大量房屋倒塌并產(chǎn)生了大量的建筑廢棄物，其中有大量的廢棄混凝土，科技部將“地震災(zāi)區(qū)建筑垃圾的資源化利用和抗震示范性住宅的建設(shè)”列為時(shí)下急需研究解決的課題。2008年至2018年，分別在同濟(jì)大學(xué)、青島理工大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)召開了多次學(xué)術(shù)交流會(huì)議，對廢棄混凝土回收利用以及再生混凝土骨料的研究方向及推廣應(yīng)用進(jìn)行了討論，對再生混凝土的技術(shù)研發(fā)和工程應(yīng)用起到了極大地推到作用。

3 結(jié)語

我國在再生混凝土方面正處于起步階段，在技術(shù)上和制度上都存在一些不足之處。針對這些不足，提出以下建議：1.持續(xù)并且深入做好再生混凝土基礎(chǔ)研究工作。2.進(jìn)行工程試點(diǎn)比制定相關(guān)發(fā)展計(jì)劃。3.以科研以及試點(diǎn)成果為依據(jù)，制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和法律政策，從制度和法律上推進(jìn)再生混凝土技術(shù)的發(fā)展。

［1］張學(xué)兵．再生混凝土改性及配合比設(shè)計(jì)研究[D]．湖南：湖南大學(xué),2015年5月

［2］Vivian.W Y Tam.Comparing the implementation of concrete recycling in the Australian and Japanese construction industries.J Cleaner Production,2009:688