利用固體廢棄物制作交通路障可行性

程海麗，克旭，陸政才，柳迪，周鼎成，李波，王志沖，王琪

（北方工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，北京100144）

在城市交通、軍隊(duì)及國家重要機(jī)關(guān)大門及周邊、步行街、高速公路、收費(fèi)站、機(jī)場(chǎng)、學(xué)校、醫(yī)院、銀行、大型會(huì)所、停車場(chǎng)、居民小區(qū)等許多場(chǎng)合的入口處，為了禁止車輛停泊或通行，常采用設(shè)置路障的方式以達(dá)到快速、安全地?cái)r截車輛的目的。特別是近年來，從國內(nèi)外的恐怖事件可以看出，汽車炸彈已逐漸成為恐怖分子發(fā)動(dòng)襲擊的一種手段，防范和打擊恐怖勢(shì)力已成為世界各國面臨的長期而艱巨的任務(wù)。

1 現(xiàn)行交通路障類型和特點(diǎn)

1.1 現(xiàn)行路障分類

按照固定方式分類，路障可以分為永久式路障和非永久式路障。永久路障按結(jié)構(gòu)形式可以分為：柱式、板式、防撞梁式、滑動(dòng)門式等。非永久路障按結(jié)構(gòu)形式可以分為：移動(dòng)式路障、便攜式路障、半永久式路障、其他形式路障等[1]。

按照路障的工作原理分類，路障可以分為：氣壓式全自動(dòng)升降路障、液壓式全自動(dòng)升降路障、機(jī)電式全自動(dòng)升降路障、提拉式升降路障、可移動(dòng)式升降路障、固定路障等。

按照路障材質(zhì)分類，路障可分為：金屬、石材、塑料、鋼筋混凝土等。

1.2 現(xiàn)行常用路障的特性

1.2.1 現(xiàn)行路障優(yōu)點(diǎn)

（1）可升降式路障。

可升降式路障，材質(zhì)主要為金屬，上面貼有反光材料，常用于國家機(jī)關(guān)和軍隊(duì)等重要單位大門、高速公路、步行街等場(chǎng)所。此類路障升降自如，平時(shí)路障處于升起狀態(tài)，限制車輛進(jìn)出，如遇緊急或特殊情況（如火災(zāi)、急救、領(lǐng)導(dǎo)視察等）可迅速降下路障，保證車輛通行。

（2）可移動(dòng)便攜式路障。

常見的可移動(dòng)便攜式路障，又稱路錐，有的貼反光材料，有的不貼，用于放置在道路中間、危險(xiǎn)地區(qū)和道路施工地段等，設(shè)在需要臨時(shí)分隔車流、引導(dǎo)交通、指引車輛繞過危險(xiǎn)路段、保護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施和人員等場(chǎng)所周圍或其他適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)。此類路障，其材質(zhì)主要為PVC，具有良好的柔韌性、抗汽車滾壓、硬物撞擊的優(yōu)點(diǎn)，由于其質(zhì)輕，移動(dòng)極其方便。

（3）可移動(dòng)石材路障。

近些年來，在一些城市道路的路口、廣場(chǎng)、居民小區(qū)等公共區(qū)域的入口處，為了禁止車輛停泊或通行，常用材質(zhì)為天然石材的球形、圓柱狀或棱柱狀等各種形狀的路障石，如圖1所示，其安裝方便，只需叉車即可放置，塊體小時(shí)人工即可放置，必要時(shí)借助工具可移動(dòng)，但又因其有一定的自重，一般人手工難以移動(dòng)，以保證其阻止車輛通行的作用。拋光的路障，露出石材的天然花色，以一定秩序排列，還具有裝飾城市的景觀作用。

1.2.2 現(xiàn)行路障缺點(diǎn)

（1）可升降式路障。

可升降式路障升降靈活，貼有反光材料時(shí)對(duì)夜間或光線暗時(shí)行車有警示作用，性能優(yōu)越，但其運(yùn)行需要驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，升降時(shí)需消耗電力能源，僅適合用于國家機(jī)關(guān)和軍隊(duì)等重要區(qū)域。

圖1 不同形狀、花色的石材路障

（2）可移動(dòng)便攜式路障。

常見的可移動(dòng)便攜式路錐，材質(zhì)主要為PVC，僅適合用于臨時(shí)性場(chǎng)所或時(shí)段，由于其質(zhì)輕，在無人監(jiān)督的情況下極易被移動(dòng)甚至丟棄，因此，不適合長時(shí)間和用于需常設(shè)路障的區(qū)域。

（3）可移動(dòng)石材路障。

可移動(dòng)石材路障，安裝方便，自重大，且具有裝飾效果，適合長時(shí)間用于需常設(shè)路障的區(qū)域，但目前的石材路障，多為各種不同花色的天然石材，需要消耗大量不可再生的天然石材資源，且需要大塊體石材切割打磨，其加工和拋光成本較高，另一方面，雖然現(xiàn)有路障石在白天或光線充足時(shí)可起到很好的攔截車輛或阻止停泊的作用，但當(dāng)夜間特別是處于光線不充足區(qū)域的路障石，易使行人或車輛誤撞，產(chǎn)生行人誤傷、車輛損壞及路障石破損的后果。

2 利用固體廢棄物制作交通路障特性分析

2.1 固體廢棄物概要

固體廢棄物是指人類在生產(chǎn)、消費(fèi)、生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物質(zhì)，通俗地說，就是“垃圾”。分為城市固體廢棄物、工業(yè)固體廢物和農(nóng)業(yè)廢棄物。

城市固體廢棄物，主要包括居民生活垃圾、醫(yī)院垃圾、商業(yè)垃圾、建筑垃圾（又稱渣土）。

工業(yè)固體廢物是指在工業(yè)、交通等生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的采礦廢石、選礦尾礦、燃料廢渣、化工生產(chǎn)及冶煉廢渣等固體廢物，又稱工業(yè)廢渣或工業(yè)垃圾。

農(nóng)業(yè)廢棄物也稱為農(nóng)業(yè)垃圾，主要來自糞便以及植物秸稈類。

2010—2015年，我國工業(yè)廢棄物產(chǎn)生量為24～33億萬t[2]，利用率60%以上。而在城市固體廢棄物中，建筑垃圾產(chǎn)生量約為10億t，資源化利用率僅為5%[3]。如此大量的固體廢棄物的排放，填埋時(shí)不僅占用大量土地資源，更嚴(yán)重的是產(chǎn)生環(huán)境污染，而實(shí)際上，除一些危廢外，大量固體廢棄物均是放錯(cuò)了地方的資源，均可以采用一定的技術(shù)手段加以再利用。

2.2 可用于制作路障的固體廢棄物

可用于制作路障的固體廢棄物，理論上大多數(shù)工業(yè)固體廢棄物、城市固體廢棄物中的建筑垃圾均可，特別是目前資源化率仍較低的建筑垃圾（其中大量為廢混凝土、廢粘土磚），完全可用于制作可移動(dòng)“人造石材”路障。

如將建筑垃圾破碎成骨料后，以水泥為膠凝材料，輔以其他材料可制作成再生骨料型路障，如圖2所示，為筆者課題組制作的小規(guī)格路障球，并已申請(qǐng)國家專利[4]。類似的，采用其他固體廢棄物，如鋼渣等冶金渣，也可作為骨料制作利廢型路障。

除作為骨料之外，建筑垃圾、冶金渣等粉料還可以作為摻合料用于水泥基利廢型路障的制作。

2.3 利用固體廢棄物制作交通路障特性

利用固體廢棄物制作交通路障具有以下優(yōu)勢(shì)。

（1）可節(jié)約不可再生的天然石材資源，降低對(duì)環(huán)境的負(fù)荷，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

（2）吸納固體廢棄物，既可減少因其排放對(duì)環(huán)境的污染，減少填埋土地的占用，又將其變廢為寶，具有環(huán)保效益和社會(huì)效益。

（3）以水泥為膠凝材料，以固體廢棄物為骨料或/和摻合料制作路障，可隨意澆筑成任何形狀，免去切割、拋光等工序。

（4）水泥基固廢型路障表面還可增加其他功能，如可制作防撞擊層、加設(shè)可反光層[4]，示意圖如圖3所示，可在夜間或光線不充足時(shí)，防止車輛和行人誤撞而產(chǎn)生行人誤傷、車輛損壞及路障石破損的后果。

圖2 廢混凝土再生骨料型路障

圖3 防撞擊廢混凝土再生骨料型路障

（5）水泥基固廢型路障的表面可隨意裝飾，增加其作為城市景觀的裝飾效果。

（6）水泥基固廢型路障較石材路障成本更低。

3 結(jié)語

目前，我國固體廢棄物排放量大，但利用率仍較國外發(fā)達(dá)國家低很多，這已引起從政府、企業(yè)到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，也是目前學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。筆者認(rèn)為，由于固體廢棄物本身成分的復(fù)雜性及長期性能的相對(duì)不穩(wěn)定性，將其用于安全性要求高的工程結(jié)構(gòu)上需要慎重，雖然此方面已有大量研究，但仍存在較多不可控因素。但將其先行用于一些非結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域，既可吸納固廢，又不會(huì)產(chǎn)生安全隱患，是一條可行的途徑。筆者已有研究表明，制作交通路障石就是其中一種可行的途徑。

目前使用的交通路障石，采用天然石材加工制作，是對(duì)天然不可再生資源的極大浪費(fèi)，是一種破壞生態(tài)環(huán)境的形為，那些珍貴的石材資源完全可以用于一些必要的場(chǎng)合，而交通路障石，完全可以用以固廢制作的路障“人造石”替代，而且后者的性能和成本較前者具有更多優(yōu)勢(shì)。