西安地区再生骨料预拌混凝土应用可行性分析

中图分类号：TV331文献标识码： A

随着城市建设速度的加快，大量的旧城改造，城中村改造项目需要拆除重建，由此产生大量建筑废弃物，建筑垃圾也与日俱增，如果直接填埋，不加以利用，不仅严重影响及破坏城市环境，今后必将影响建筑业的可持续发展，因此如何利用建筑垃圾，变废为宝，减少环境污染是当前迫切需要解决的社会问题。

一、再生骨料应用于混凝土的生态环境可行性分析：

1、随着国家西部大开发战略的实施及2014年西咸新区正式成为以创新城市发展方式为主题的第四个国家级新区，西安发展进入快车道，城市化规模发展非常快，城区面积迅速扩大，预拌混凝土需求量急剧增加，势必对砂石等自然资源的需求日益增大，西安地区砂及卵石石主要来自于周边黑河、渭河、灞河及沣河，碎石主要开采于北部泾阳富平及南部秦岭，但是开山破石、河道开采砂石受到生态环境影响，资源越来越紧缺，而预拌混凝土所使用的砂石骨料又严重依赖城市周边生产提供，砂石供求矛盾日益突出。

2、西安城市规模的扩大及旧城拆除势必带来大量的建筑垃圾，为生产再生骨料提供了有利条件，再生骨料混凝土是将废弃混凝土、砌体结构经过清洗、破碎、分级和按一定比例混合后得到的再生骨料作为部分或全部骨料配制而成的混凝土。再生骨料既解决了废弃建筑垃圾的处理问题，避免废弃建筑垃圾堆放产生的环境污染，又能满足人类对资源的需求，减少砂石等资源的开采量，是解决目前资源严重缺乏的有效途径。

因此，再生骨料混凝土是一种资源能源消耗小，对环境破坏小、污染小、循环再生利用率高的绿色砼，是实现建筑资源、环境可持续发展的主要措施之一，具有显著的社会效益。

二、再生骨料应用于混凝土的技术可行性分析：

随着社会的文明进步及技术能力的提高，原来的废料如粉煤灰，粒化高炉矿渣、煤矸石、硅灰等工业废渣不但可替代水泥、节约生产能耗、有利于环境保护，而且赋予混凝土许多优良的特性。从社会利用工业废料的发展阶段来看，在利用再生骨料方面，同样需要解决以下技术问题：

1、一是要研究出一套经济适用、能耗低、相对环保的加工方法。

为保证再生骨料的产品质量及产量，再生骨料的生产必须采用专门的破碎机械设备，提高再生骨料的工业化生产，现在这种设备已在发达国家和经济发达地区广泛使用，并且已在西安地区进行工程拆除现场再生骨料生产试验，有可靠的生产能力做保障。

2、二是所生产的再生骨料必须具备足够的强度，必须采取一定的措施，保证骨料的粒径及基本性能满足再生骨料标准要求，目前破碎混凝土及砌体经过筛分、清洗、分级后颗粒级配、含泥量等主要指标完全满足标准要求，从材料本身性能上为应用提供了依据。

3、三是必须采取一定的措施，解决再生骨料在混凝土应用中存在的不足和缺陷，保证混凝土质量的稳定，满足混凝土的使用要求，尤其是预拌混凝土必须解决施工性能波动即坍落度损失带来的施工性能变差问题。目前随着混凝土技术的进步，专业的混凝土生产单位试验手段齐全，技术能力先进，通过不同骨料的复掺、掺合料及外加剂的复合使用，已有能力配制生产出满足设计要求的再生骨料混凝土，尤其在预拌混凝土和易性控制，可泵性方面总结出一套切实可行的使用方法，从根本上为再生骨料混凝土的推广应用打开了最后一道技术大门。

三、再生骨料应用于混凝土的经济可行性分析：

再生骨料能否推广应用，除了生态环境及技术方面外，还有很重要的一个方面，即经济上是否切实降低了混凝土材料成本，这是是用户最主要的要求，如果成本高于自然开采砂石，应用则不可能大量推广，从经济可行性分析，主要有以下几个方面影响到再生骨料的应用。

1、必须保证应用再生骨料生产的混凝土比使用自然砂石生产的混凝土材料成本有明显降低，使用单位才有可能去研发推广应用，因此对再生骨料的成本应该进行严格控制，应该将废料环保费用考虑其中以降低骨料成本。

2、再生骨料成本比较稳定，不受政府自然资源限制开采，超载运输等因素影响，因此再生骨料在自然资源紧缺价高的地区可明显降低骨料的价格，也可以降低砼的综合材料成本，西安地区随着城市建设的发展及环保意识的增强，城市周边开采砂石越来越困难，成本越来越高，为推广应用再生骨料提供了有利条件。

3、国家及陕西省在资源综合利用方面都出台相应的政策对生产原料中掺兑废渣比例不低于30%的特定建材产品给予免征增值税政策的优惠，同时再生骨料成本应该由当地政府将收取的资源开采、环境保护费用、城市垃圾处理费用对再生骨料生产进行补贴，降低成本，使再生骨料混凝土在效益方面有推广的空间。

通过以上分析，经济可行性是一个综合因素，需要对许多方面进行具体分析，出台具体政策去支持，以期达到显著的经济效益。

四、实际推广应用情况总结：

我公司在今年对再生骨料的应用于进行了大量的试验研究，主要针对技术可行性及经济可行性进行了分析，现将应用情况总结如下：

1. 再生骨料的破碎、筛分后的颗粒级配、微粉含量、泥块含量、针片状颗粒含量、压碎指标、表观密度及空隙率、均能满足标准GB/T25176-2010、GB/T25177-2010标准要求，其主要指标如下：

2. 受破碎砼骨料、破碎砌体骨料及破碎不同等级砼骨料影响，再生骨料的某些性能如压碎指标、表观密度、吸水率等指标波动较大。

3. 再生骨料破碎后在杂质如废纸、木屑、草根等分选方面还有待提高，杂物含量较大明显降低了再生骨料的综合性能及推广应用难度。

4. Ⅱ类及以上性能再生粗骨料在预拌混凝土应用方面，力学性能C40及以下等级混凝土采用复掺再生粗骨料可以生产出满足要求的泵送混凝土，对C30-C40宜采用与自然骨料复掺，掺量控制在30%以内时对强度影响不大，掺量过高时强度有明显的下降，对较低等级混凝土可增大掺量，但是也必须通过调整胶凝材料及外加剂用量来保证力学及施工性能；再生细骨料因破碎过程影响，骨料的压碎指标及需水量都较大，高等级混凝土掺加后性能波动较大，还有待进一步研究，实际应用中未使用。由于再生骨料掺加后对有耐久性影响很大，因此有耐久性影要求的混凝土不宜掺加再生骨料或降低掺量后使用，对坍落度损失及可泵性能影响方面，主要还是再生骨料吸水率的影响因素，砼破碎生产的再生骨料混凝土坍落度损失明显大于砌体破碎生产的再生骨料混凝土，配合比设计方面应通过工程试验掌握和易性变化情况，必须保证足量的外加剂用量并适当的考虑增加出厂坍落度，同时配合比设计时吸水率大的再生骨料含量尽量低一些。

部分工程应用再生骨料混凝土配合比如下：

5. 再生骨料混凝土材料成本方面，目前以购买试生产的再生骨料进行分析，降低成本有限，但有一定的社会效益，如果自行生产再生骨料，同时降低一定的垃圾清运费用，争取一定的环保补贴费用可以明显降低再生骨料的生产成本，将有非常大的经济效益，并且有明显的社会效益。

五、结论:

1. 在预拌混凝土推广应用再生骨料有明显的社会效益及一定的经济效益。

2. 在再生骨料混凝土应用方面还需要有施工方的理解一支持，以便使应用水平得到更快的提高。

3. 目前西安市场生产的再生骨料可以推广应用在C40及以下等级混凝土之中，可以复掺也可以单掺，复掺效果优于单掺。对大量应用的C30～C40之间泵送砼，掺量宜控制在30%以内，且宜使用以砼破碎的骨料，对使用吸水率大，容重很小的再生骨料，必须考虑混凝土施工性能变化较大的问题，必须有一定的技术措施及实践经验做保障。

4. 目前设备技术生产的再生骨料性能可以满足GB/T25177-2010、GB/T25176-2010要求。

5. 通过增加外加剂掺量，提高优质掺合料掺量可以明显改善再生骨料混凝土的工作性能，可以满足预拌砼运输及泵送要求。

6. 由于试验条件及范围所限，再生骨料混凝土性能、再生骨料掺量尤其是细骨料应用还待进一步试验研究。

综合以上分析试验，说明再生骨料推广应用方面的障碍已经得到清除，既是经济效益提高的需要，更是社会持续发展的需要，我们应该顺势而为，抓住机遇，大力推广应用。