國內(nèi)外再生混凝土的研究現(xiàn)狀

1、國內(nèi)外再生混凝土的研究現(xiàn)狀 國內(nèi)外再生混凝土的研究現(xiàn)狀 【摘 要】我國國土面積大，資源豐富，在短期內(nèi)混凝土的原材料危機(jī)還不會十分突出，因而對再生混凝土的開發(fā)研究要晚于工業(yè)興旺國家。然而隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，建筑廢物引起的環(huán)境問題日益受到人們的重視。近幾年我國政府制定了中長期科教興國和社會可持續(xù)開展戰(zhàn)略，鼓勵開展廢棄物再利用的研究和應(yīng)用，并已對再生混凝土的開發(fā)利用進(jìn)行立項(xiàng)研究。 【關(guān)鍵詞】再生混凝土；再生骨料；廢棄混凝土 1.國外再生混凝土的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀 第二次世界大戰(zhàn)以后，為減少建筑垃圾處理費(fèi)用，有效利用建筑垃圾，美國、日本、荷蘭等一些國家就開始了對廢棄混凝土的處理和再生利用研究。 對于建

2、筑垃圾的處理，興旺國家大多實(shí)行的是“建筑垃圾源頭消減策略，即：在建筑垃圾形成之前，就通過有效的控制管理將其減量化；對于已產(chǎn)生的建筑垃圾采取破碎、掩埋等措施，使其具有再生資源的功能【1】。 1.1美國 美國運(yùn)用再生骨料的現(xiàn)象非常普遍，美國政府制定的?超級基金法?給再生混凝土的開展提供可靠的法律保障?，F(xiàn)在已經(jīng)有超過20個州在公路建設(shè)中采用再生集料，26個州允許將再生集料作為基層材料，4個州允許將再生集料作為底層材料，將再生集料應(yīng)用于基層和底基層的28個州級機(jī)構(gòu)中，有25個州制定了關(guān)于再生集料的規(guī)定。 密歇根州交通廳在20世紀(jì)80年代初利用再生骨料重建了幾條州際高速公路?？八_斯州交通廳的研究認(rèn)為：從

3、技術(shù)層面講將廢棄混凝土再生作為骨料用于新建水泥路面面層或基層是可行的。 佛羅里達(dá)州交通廳的研究認(rèn)為：再生骨料也具有較為優(yōu)良的性能，并且能滿足大多數(shù)道路機(jī)構(gòu)對混凝土骨料的標(biāo)準(zhǔn)要求，因此對再生骨料進(jìn)行研究利用是有價值的。 俄亥俄州交通廳得出以下結(jié)論：將再生骨料應(yīng)用于新澆筑的混凝土中是可行的；再生骨料吸水率很高，施工中應(yīng)加大用水量，并且在施工前應(yīng)測定再生混凝土混合物的初凝時間、塌落度等根本參數(shù)。 1.2德國 德國的每個地區(qū)都有大型的建筑廢物再生加工廠，在柏林就有20多個。德國的再生混凝土主要應(yīng)用在在公路路面。德國鋼筋混凝土委員會1998年8月提出了“在混凝土中采用再生集料的應(yīng)用指南，要求采用再生集料

4、配置的混凝土必須完全符合普通混凝土的國家標(biāo)準(zhǔn)【2】。 1.3日本 由于日本國土面積小資源相對匱乏，因而將建筑廢物視為“建筑副產(chǎn)品，十分重視廢混凝土的再生利用。早在1977年日本政府就制定了?再生集料和再生混凝土使用標(biāo)準(zhǔn)?，并相繼在各地建立了再生加工廠，其效率可以到達(dá)每小時加工生產(chǎn)100t。1991年日本政府又制定了?資源重新利用促進(jìn)法?，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定建筑施工工程產(chǎn)生的渣土、混凝土塊、瀝青混凝土塊、金屬等建筑垃圾，必須送往“再生資源化設(shè)施進(jìn)行處理。 1996年10月為了推動建筑副產(chǎn)品再生利用，日本政府制定了?再生資源法?，為廢棄混凝土等建筑副產(chǎn)品的再生利用提供法律和制度保障。1995年日本全國建筑

5、廢物資源利用率到達(dá)58%，其中污泥的利用率為14%，廢混凝土的利用率為65%，其產(chǎn)量約占全國混凝土產(chǎn)量的10%左右。 1.4丹麥 1990年，丹麥撤除舊建筑產(chǎn)生了建筑廢料1300萬噸，回收利用了820萬噸建筑廢料，回收利用率高達(dá)68%。 1.5法國 法國CSTB公司是歐洲最大實(shí)力最強(qiáng)的“廢物及建筑業(yè)集團(tuán)，公司在歐洲的主營業(yè)務(wù)是“廢物及建筑業(yè)。法國研究利用廢混凝土和廢磚生產(chǎn)了磚石混凝土砌塊，其技術(shù)指標(biāo)完全符合與磚石有關(guān)的NBNB21-0011998標(biāo)準(zhǔn)。 1.6荷蘭 荷蘭早在20世紀(jì)80年代就制定了有關(guān)利用再生混凝土骨料制備素混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的標(biāo)準(zhǔn)。 2000年，荷蘭政府發(fā)布

6、的環(huán)境政策方案書中給出當(dāng)年該國的建筑垃圾回收率方案到達(dá)1400萬噸，回收率高達(dá)90%。荷蘭代大特理工大學(xué)重點(diǎn)研究了再生混凝土中無機(jī)結(jié)合料基層中摻有再生混凝土?xí)r，其特性與級配、混合料組成等影響因素的關(guān)系。 1.7澳大利亞 澳大利亞的墨爾本和悉尼等城市也從20世紀(jì)80年代末開始使用再生混凝土。據(jù)估計(jì)，目前悉尼每年約有40萬噸舊混凝土被再生利用，墨爾本那么有35萬噸。研究認(rèn)為，就混凝土的抗壓強(qiáng)度、再生骨料中軟弱物質(zhì)含量和片狀指數(shù)對回彈模量有重要影響。研究結(jié)果說明，只要生產(chǎn)出的再生骨料能始終滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，那么完全可以作為混凝土骨料。 1.8俄羅斯 俄羅斯在20世紀(jì)70年代末利用廢棄混凝土約4000萬噸

7、。俄羅斯著重研究了再生混凝土的配合比設(shè)計(jì)以及新拌混凝土的特性。研究說明，再生骨料彈性模量和韌性隨著再生骨料含量的變化而變化。 總的來說，從20世紀(jì)70年代末期開始，德國、日本、荷蘭和美國等興旺國家在再生混凝土開發(fā)應(yīng)用發(fā)面的開展速度很快，取得了一系列的成果并積極將其推廣應(yīng)用于實(shí)際工程中。 2.國內(nèi)再生混凝土的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀 我國國土面積大，資源豐富，在短期內(nèi)混凝土的原材料危機(jī)還不會十分突出，因而對再生混凝土的開發(fā)研究不太重視。然而隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，建筑廢物引起的環(huán)境問題日益受到人們的重視。 近幾年我國鼓勵開展廢棄物再利用的研究和應(yīng)用，并對建筑垃圾的開發(fā)利用進(jìn)行立項(xiàng)研究。1997年建設(shè)部將“

8、建筑廢渣綜合利用列入了科技成果重點(diǎn)推廣工程；2004年交通部啟動了“水泥混凝土路面再生利用關(guān)鍵技術(shù)研究；2007年科技部將“建筑垃圾再生產(chǎn)品的研究開發(fā)列入國家科技支撐方案。 目前國內(nèi)建筑垃圾的應(yīng)用還處于初步階段，缺乏較系統(tǒng)的研究，技術(shù)上也缺少較完善的技術(shù)規(guī)程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同時國內(nèi)的研究成果說明，再生混凝土在原材料性能、配合比等方面與天然混凝土存在很大的差異，現(xiàn)行普通混凝土的標(biāo)準(zhǔn)不適合再生混凝土。 雖然國外對再生骨料和再生混凝土的研究已經(jīng)比擬深入并且也取得了豐碩的成果，但必須指出的是，由于混凝土的地域性特點(diǎn)，國外的天然骨料、再生骨料、水泥與我國的天然骨料、再生骨料、水泥在組成和性能上差異很大，因而

9、其研究成果只具有一定的參考價值，不能直接用來指導(dǎo)我國再生混凝土在工程中的實(shí)際應(yīng)用。而且由于再生骨料自身具有的不確定性、復(fù)雜性、差異大等特點(diǎn)，即使是在我國國內(nèi)，各個地區(qū)的再生骨料也可能各具特點(diǎn)。所以，在我國開展再生骨料和再生混凝土的系統(tǒng)研究具有重要的實(shí)際意義。 目前我國的再生混凝土研究有下面幾個問題： 第一，再生混凝土的研究方法還沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)可循，只能比照普通混凝土進(jìn)行，不能形成一個體系，導(dǎo)致各科研單位的成果難以進(jìn)行匯總。 第二，再生混凝土本身的性能需要提高。 第三，混凝土來源不單一，各種強(qiáng)度的基體混凝土混雜在一起，等級復(fù)雜，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信度和代表性不夠。 第四，再生混凝土的生產(chǎn)本錢比擬高，如果想大面積推廣使用，必須提高生產(chǎn)效率降低