浅谈废弃混凝土资源化问题

摘要：废弃混凝土资源化问题已经引起人们越来越多的重视，本文阐述了当前欧洲各国、美国、日本及中国等国家对废弃水泥混凝土的再生利用研究现状。介绍了废弃水泥混凝土的再生利用的研究发展方向，并对当前混凝土资源化存在的问题进行分析。

关键词：废弃混凝土；资源化；研究现状；存在问题

1 引言

据最新资料，我国每年因拆出建筑产生的固体废弃物达2亿吨以上，其中一半以上为废弃混凝土；美国每年大约产生6000万吨废弃混凝土；欧洲每年有16200万吨废弃混凝土产生；日本每年约有1600万吨废弃混凝土；在德国，每年拆除的废弃混凝土约为0.3吨/人。第二次世界大战后，前苏联、德国、日本等国对废弃混凝土进行了开发研究和再生利用，已召开过三次有关废混凝土再利用的专题国际会议，提出混凝土必须绿色化。因此，将废弃混凝土进行回收利用对于保护环境、节约资源、发展生态建筑具有重要意义。

自20世纪90年代以来，我国很多城市都出现了大量的筑垃圾，其中废弃混凝土约占建筑垃圾的30%～40%。而公路扩建和改造产生的废弃混凝土更多，例如1条宽9m，混凝土面厚24cm的二级公路，每公里就产生废弃混凝土2160 m3。截止2010年底，全国公路网总里程达到395万公里，其中有50%左右为水泥混凝土路面，大部分水泥混凝土路面即将到维修期。由于水泥混凝土路面本身的特点，只能通过对基层和混凝土路面的综合处置才能恢复其路用性能，因此混凝土道路的改建必将产生大量废弃的混凝土块。显然，若将大量被换下的旧混凝土板随意丢弃，它不仅侵占了大量的耕地，污染沿路的周边环境，即使将其掩埋也要消耗大量的资金，对社会造成非常大的危害。并随着公路交通的迅猛发展，预计今后废弃混凝土碎块的产生量将呈逐年上升的趋势。因此，在近20多年中，废弃混凝土再生骨料的技术研究已引起许多国家的高度重视，合理有效地处置废弃混凝土板已成为旧混凝土维修改造过程中必须考虑的问题。废弃混凝土板的再生利用，不仅能变废为宝、节约资源，而且还能缓解道路改建对环境造成的不利影响，同时能降低工程造价，具有良好的社会效益和经济效益。

2 国内外研究概况及水平

日本早在1977年日本政府就制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》，并相继在各地建立了以处理废弃混凝土为主的再生加工厂，日本1990年废弃混凝土的利用率50%，2000年则达90%。日本已研究出产量3t/h的集装式可移动小型再生骨料制备试验性装置在施工现场就地处理混凝土废料，并制定了多项法规来保证再生混凝土的发展。德国钢筋委员会1998年8月提出了“在混凝土中采用再生骨料的应用指南”。日本、美国、荷兰、和澳大利亚等国对再生混凝土进行了系统的研究，取得了一系列成果。

国内的科研机构经过多年的系统研究，也形成了再生混凝土成套技术。将废弃混凝土进行再生资源化处理后，作为混凝土骨料生产普通混凝土或高性能混凝土砌块。武汉理工大学与湖北襄樊公路管理处合作，将再生混凝土技术应用于襄樊的道路改造工程中。废弃混凝土路面板在现场附近破碎处理后得到充分利用，被用于修筑路基、水稳基层和路面，取得了良好的使用性能和经济效益对再生混凝土路面的钻芯取样分析表明，再生混凝土的抗压强度41MPa，劈裂强度3.2MPa。再生路面使用近一年时间，经受了大交通量的冲击，路面完好。

国内外研究成果表明，再生混凝土应用于工程实际是完全可行的。美国现在已有超过20个州在公路建设中采用再生混凝土，26个州允许将再生混凝土作为基层材料，4个州允许将再生混凝土作为底基层材料，有15个州制定了再生混凝土的规范，很多州都在不同的高速公路路段应用了再生混凝土，法国利用碎混凝土和碎砖块生产出了砖石混凝土砌块，其性能符合砖石与混凝土材料有关的NBNB21-001(1988)标准。近年来我国政府对建筑垃圾的循环再利用高度重视。政府制定的中长期发展战略鼓励废弃物的开发利用。建设部将“建筑废渣综合利用”列入1997年科技成果重点推广项目，2006年4月“建筑垃圾综合利用与新技术推广研讨交流会”在厦门召开，如何充分、高效、经济的利用建筑垃圾，特别是废弃混凝土已经成为许多国家共同研究的一个课题。

2007年同济大学编写了地方标准DG／TJ 08―2018―2007《再生混凝土应用技术规程》，为再生混凝土技术的应用提供了明确的指导。在国内已经有不少工程采用了再生混凝土技术。北京一家城建企业回收800多吨各种建筑垃圾，成功的用于砌筑砂浆、内墙和顶棚抹灰、细石混凝土楼面及混凝土垫层。上海某企业应用再生混凝土建造了“零能耗”生态示范住宅，该工程所用混凝土采用“循环经济”的高性能再生混凝土，用量约3000 m3，取得了良好的社会和经济效益。

3 存在的问题

随着科学技术的发展，国内外再生混凝土的研究与开发得到很大的发展。然而，目前对再生混凝土结构性能上的研究相对较少，主要停留在对其材料性能上的研究。再生混凝土的资源化利用研究还存在许多不足，主要有以下几个方面：

1 加强对再生骨料性能的研究。再生混凝土与普通混凝土（天然骨料混凝土）的主要区别是骨料的不同。再生骨料的强度、表观密度和堆积密度、吸水率、压碎指标、骨料的弹性模量、杂质含量等直接影响对再生混凝土的物理力学性能产生影响。再生骨料的来源的多样性和地方差异性，决定了再生骨料性能的不稳定性及试验结果的离散性。研究好再生骨料的特性，将为再生混凝土性质的研究打下良好的基础。

2 深化再生混凝土力学性能和结构性能研究。我国目前对再生混凝土的研究虽然取得了一定成果，但目前不同科研单位对再生混凝土的试验研究，多数是“独立”的个体行为，没有统一的试验标准和试验方法，多数参考天然骨料混凝土和轻骨料混凝土的试验研究方法。在实际工程中，再生混凝土的配合比还存在一定的不足，还需要通过大量的试验对再生混凝土的配合比设计方法作进一步研究。

3 制定相应的配套政策、技术规范（规程）和技术标准。国内外对再生混凝土基本特性的研究成果己表明，再生混凝土基本能满足普通混凝土的性能要求，应用于一般工程结构全可行的。但是施工人员也往往坚持“百年大计，质量第一”的观点，难以接受使用再生混凝土的事实。因此要加强再生混凝土作为建筑材料的经济性分析，研究提高经济性的途径；研究和制定鼓励建筑业回收和利用垃圾废料的政策、法规和行业标准；同时要加强对节约能源、环境保护的可持续发展的宣传。

4 结论与展望

随着我国经济的飞速发展，该项目符合我国既定的可持续发展战略，对于建筑、交通等仍以混凝土为主要材料的行业而言，再生混凝土无疑将成为混凝土技术发展的新方向。废弃水泥混凝土材料的再生利用，其中主要的环保利益就是保存了天然资源，特别是在骨料缺乏的地方效果更为明显。该技术符合“十二五”期间落实节能减排，促进绿色发展，提倡节约型的发展方式的总方针。废弃混凝土资源化问题的研究不但具有巨大的直接经济效益，还由于应用废弃混凝土，可以很好的解决资源、环境的协调发展问题，其社会效益和环境效益也非常显著，真正实现废弃混凝土的资源化、无害化。