谈废弃混凝土在道路工程中的应用

摘要：当今社会建筑业的迅猛发展，操作中越来越多的废弃混凝土的增加，也占用了不少的空间，若能对其回收再利用，这样既可节约天然资源，又可以进一步改善其对环境带来的负担，进而使经济效益增加，社会效益提高，也保护了环境。本篇文章研究的是废弃混凝土经过加工后作为再生骨料，用于道路基层，建筑建设，并论证了其可行性，提高资源的有效利用率，是经济效益增加。

关键词：再生骨料 废弃混凝土道路基层 建筑建设

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

城市化进程在我国步伐的不断加快，是建筑业进入了飞速发展的潮流中，在发展的过程中不免会产生废旧的建筑或因达到使用年限而被废弃的工程，这些都需要及时拆除。因此，改变混凝土的生产方式，就成为了一个当下立即要解决的问题。

1、废弃混凝土的来源

建筑物会因达到年度使用上限或因老化而被拆除，产生的废弃混凝土和土块，就是废弃混凝土的来源，市政府工程及基础设施的改造都会产生这些废弃的混凝土，还有新建房屋时剩下或者浪费的混凝土，混凝土工厂由于发生质量原因或调度上产生的废弃土块，或因意外的自然灾害如地震、水灾、台风等造成的房屋倒塌而产生废弃混凝土块。如四川汶川特大地震造成众多建筑物的损毁产生大量的废弃混凝土，要如何清理和处置已成为社会各界共同关注的问题。

2、废弃混凝土对生态环境的影响

近几年以来，建筑行业的高速发展，每年因拆迁而拆除的废弃混凝土、新建建筑产生的废弃混凝土以及混凝土工厂、预制构件厂排放的废弃混凝土的数量是不可估算的，如此巨量的废弃混凝土除处理费用惊人外，还需要占用大量的空地存放，污染环境，浪费耕地，成为城市的一大公害，由此引发的环境问题十分突出。而且，混凝土生产时需要大量的沙土、砂石作为骨料，大量的需求导致对天然砂石的不断开采，天然资源正在趋于枯竭，且其开采的还要消耗惊人的运费，对生态环境也造成了不可修复的破坏。

3、废弃混凝土再利用的可行性

将废弃混凝土经过一定的固定程序处理后，按照一定比例混合形成的骨料称为再生骨料，而把利用再生骨料作为部分或全部替代天然骨料被指的混凝土称为再生骨料混凝土，简称再生混凝土。

3．1 方法上的可行性

把旧水泥混凝土从现场拆除，应再设当调整机械的工作性能，制出符合道路要求级配的粗集料。

3．2 性质上的可行性

由于再生骨料性能如堆积密度、吸水率、压碎值指标等不同于天然骨料，使得再生骨料混凝土性能与天然骨料混凝土性能也有明显的差异。

4、废弃混凝土的回收利用方法

对废弃混凝土的处理方法有三种，一是开发能够消解、消化混凝土的技术，减少固体垃圾量，但此法不能将废弃混凝土作为一种资源加以利用，是对资源的浪费；二是将解体混凝土作为原料通过破碎、粉磨、锻烧来生产水泥；三是可将解体混凝土破碎并筛分成粗细骨料，用以代替部分天然骨料配制成混凝土即再生骨料混凝土，可节省天然的矿物资源，同时减轻固体废弃物对环境的污染。

再生骨料和天然骨料的各种性质都不同，所以用料时必须根据其自身的特点进行合理的配比和设计，使其达到合理高效的利用。经试验研究表明， 当再生骨料混凝土的强度为C20的时候，普通混凝土配合的强度就明显高于用设计配制的再生混凝土强度，并且还高于基准混凝土，但是其缺点就是工作性能较低。

在配合比设计中，可以采用再生骨料和天然骨料相混和及掺加外掺料与外加剂等来改善再生混凝土的性能。实验表明在其中掺加1O％ 的粉煤灰，就可以使再生混凝土的性能达到很大程度的改善，具体表现在干缩应变性、渗透性和吸水强度都类似普通混凝土，与此同时再生混凝土的抗酸性也得到很大程度的提高。由此可以得出，再生混凝土配合设计相较于比普通混凝土的要复杂许多，但是只要加之一定的得当措施，仍可以获得令人满意的力学性能。

5、废弃混凝土再生、特性及应用

将废弃混凝土破碎后作为建筑物基础垫层或道路基层，这是废弃混凝土最简单的利用方法，也是目前我国对废弃混凝土最常用的再生利用方法

5．1再生

5．1．1 垫层

垫层设在基层与土基之间，主要功能是排水，隔水、以及改善施工现场的工作条件。这一层对材料的要求不是很高，但一定要有良好的稳定性和隔热性能。因此，按照国家颁发的《公路工程技术标准》的规定：各级公路在施工过程中需要设置垫层的一定要采用水稳定性较好的沙石及各种稳定性辅助材料。常用的垫层材料有：沙土、石砾、炉渣或片或炉渣石灰土等稳定性好的材料。刚刚也说到垫层对性能要求不高，所以，废弃混凝土在过去的时间中最主要用作道路垫层。废弃混凝土粉碎后的骨料和天然骨料相比有以下特点：密度降低了16％ ；孔隙率增加了约4倍；吸水率增加了约20～30倍；压碎值降低了约75％ ，就是在这样的数据下它仍然具有较高的强度。

5．1．2基层

支撑整个道路表面并承受由表面传递下来的车辆压力就是基层的主要作用了，所以它需要具有足够的强度和刚度，同时，在保证地面表层平整、厚度均匀之外，基层还可能受到地表水侵蚀，所以更应保有更强的水稳定性，以防止基层遇水变形影响整体路面的结构强度。上一段落中也讲过废弃混凝土破碎后作为骨料具有良好的水稳定性，同时，更有一个特点就是试验测得的压碎值均小于20％。

5．2特性

再生骨料的混凝土是废旧建筑，或灾后建筑或新建建筑过程中产生的废弃混凝土在加工后，再按一定比例相互配合后形成得到的新骨料，部分或全部代替天然骨料，加入水泥砂浆拌制的混凝土。再生混凝土的特性与再生骨料的加工工艺、基体混凝土的强度、配合比及替代率等因素密切相关。与天然骨料混凝土相比，再生混凝土具有下列特性:

( 1) 在加工过程中，用水量相同时，再生混凝土的坍塌度会小于天然骨料，其流动性也变的相对较差。造成这种现象的原因是再生骨料表面粗糙，吸水率大，这样就使混凝土的流动性变差了。同时，粗糙的表面会增大再生混凝土搅拌时的摩擦阻力，使其粘性和保水性都大大增加。

( 2) 渗透性的偏高，使再生混凝土的抗硫酸盐与天然骨料混凝土相比稍差，且容易被酸侵蚀。可以掺加粉煤灰来减少硫酸盐的渗透，提高再生混凝土的抗侵蚀性。

（3） 再生混凝土的弹性模量低，为普通混凝土的 70 % ～80 %。其原因可能是再生骨料混凝土的骨料中有大量的旧砂浆附着，导致其弹性模量低，变形大。可以加入塑化剂，改善其变形性能，提高弹性模量。

5．3 利用

再生混凝土在道路工程中的应用。废弃混凝土在拆除时内部会出现裂痕，导致其强度低，只能用于配制中、低强度等级的混凝土。强度较弱且杂质多的废弃混凝土一般做道路垫层; 经过筛选后的再生骨料，可以与其他天然建筑材料搅拌，搅拌均匀后可作为道路基层，如二灰再生骨料基层等；再有较之更好的再生骨料就可用于配制路面混凝土了。

再生混凝土在建筑填充墙中的应用。建筑废渣是作为建筑废渣混凝土多孔砖的原料，经一定的加工过程后作为集料，加入水泥、附加剂等辅料，加水搅拌均匀后，经成型机振压成型，它是一种混凝土制品。建筑废渣混凝土多孔砖其实是一种混凝土小型空心砌块，也可以说是混凝土小型空心砌块的繁衍品，在大多商品中被称为多孔砖。建筑废渣混凝土多孔砖的外形、性能、施工工艺与黏土多孔砖相近，因而对于推广应用问题就简单了不少。

6、废弃混凝土的源化措施

目前我国在基础建设和旧城改造方面的速度较快、规模较大，将需要大量的混凝土，同时也产生了大量的废弃混凝土亟待处理和治理，因此如何回收利用废弃混凝土，全面实现资源化，使废弃混凝土得到再利用具有更为突出的特殊意义和紧迫性。

6．1技术措施。

抓紧制订再生骨料混凝土的技术标准、设计规范、施工和验收标准等，为市场推广作好准备。设立专项资金资助再生骨料混凝土的研究，鼓励创新，避免低层次的重复实验。开展废弃混凝土破碎技术和破碎机械的研究，降低机械能耗，提高自动化水平。加强对再生混凝土的系统研究，提高质量，延长使用寿命，并不断研发废弃混凝土的适用型再生产品，提高综合利用水平。建立废弃混凝土回收、处理、再生的产品信息数据网络。

6．2其他措施。

加强法律规范，政府办公会可协调其他相关部门如交通、财政、物价、工商、税务等部门分工协作．形成制度，这样建筑废弃混凝土资源化工作才有法可依，有章可循。国家应进行产业政策扶持，鼓励建筑企业和科研单位立项开展研究与开发。积极推行建筑垃圾集中处理制度，创建并积极发展废弃混凝土资源化再利用产业。加强建筑废弃混凝土资源化的宣传教育工作，转变大家的观念。综上所述，建立废弃混凝土资源化的有效途径，一方面．注重从源头上使建筑垃圾减量化、优化建筑设计、加强施工管理工作；另一方面，从废弃混凝土的破碎工艺、再生骨料的基本特性、再生混凝土技术经济及政策支持以及废弃混凝土的的应用领域等方面依据现有研究情况进行全面探索。

结论

这种再生骨料的混凝土可以解决废弃混凝土何去何从的问题，这样既减轻了废弃混凝土对环境的污染，又大大节省天然骨料资源，减少浪费，缓解骨料供应补足的矛盾，也进而减少自然资源和能源的消耗，对社会、经济和环境效益多出了很多贡献，也符合可持续发展的要求，是发展绿色混凝土的主要途径之一。同时再生混凝土的推广应用需要全社会的努力，在我国推广应用再生混凝土也十分需要政府的产业政策扶持和国家的法律法规保障。

参考文献

[1]杨子江．废弃混凝土的开发利用fJ]．再生资源研究．2o03(5)：33—35．

[2]浩．废弃混凝土的回收利用与环境保护[J]．建筑科技情报．2000(3)：35—38．

[3]戴代红等．废弃混凝土再生利用的产业化研究[J]．再生资源研究．2005(5)：26—29．

[4]崔正龙，大芳贺義喜，北迁政文，等． 再生骨料混凝土耐久性能的试验研究［J］． 硅酸盐通报，2007，26( 6) : 1 107－ 1 111．