賈學(xué)涵

摘要：幾十年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了巨大的成就，人們的基礎(chǔ)生存需求已得到滿足。自此，人們開(kāi)始重視生活品質(zhì)，追求綠色的生活環(huán)境以及健康生活方式。在此背景下，節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為了整個(gè)社會(huì)的熱點(diǎn)。在傳統(tǒng)的道路工程建設(shè)中，會(huì)產(chǎn)生大量的建筑垃圾，廢棄的混凝土就是其中之一。這一不環(huán)保的現(xiàn)象已經(jīng)得到了行業(yè)及國(guó)家的重視。由此，一種利用廢棄混凝土形成綠色環(huán)保的再生混凝土，并再次通入道路工程建設(shè)的技術(shù)得到的廣泛的研究與應(yīng)用。文章對(duì)綠色環(huán)保型再生混凝土在道路工程中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，為后續(xù)繼續(xù)開(kāi)展相關(guān)技術(shù)研究及工程應(yīng)用起到了指引的作用。

關(guān)鍵詞：環(huán)保;再生混凝土;道路工程

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ177.6

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-5922（2019）08-0043-04

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國(guó)的工程建設(shè)規(guī)模一直在高速增長(zhǎng)。在各種工程建設(shè)中，道路工程建設(shè)是其中最為主要的組成部分。道路的不斷完善，為我國(guó)提供了穩(wěn)定的基礎(chǔ)設(shè)施保障，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的重要原因之一。因此，道路工程建設(shè)在可見(jiàn)的未來(lái)，仍是我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分。而隨著近年來(lái)可持續(xù)發(fā)展、綠水青山的環(huán)保型發(fā)展戰(zhàn)略的興起。道路工程建設(shè)中的節(jié)能環(huán)保問(wèn)題已經(jīng)引起了國(guó)家、社會(huì)以及行業(yè)內(nèi)從業(yè)人員的廣泛關(guān)注與重視[1]。以下的圖l和圖2展示了當(dāng)前道路工程中產(chǎn)生的各種廢棄物及其數(shù)量。各國(guó)政府、專(zhuān)家以及專(zhuān)業(yè)人員對(duì)于道路工程建設(shè)中必然產(chǎn)生的建筑垃圾，例如廢棄的混凝土已經(jīng)開(kāi)展了多年的研究，并且已經(jīng)取得了一定的成果，形成了一系列再利用廢棄混凝土作為原料，生產(chǎn)出再生的混凝土建筑材料，應(yīng)用于道路工程建設(shè)中。這種廢物再利用的技術(shù)，就是典型的綠色環(huán)保概念在道路工程中的體現(xiàn)，此類(lèi)再生混凝土就是典型的綠色環(huán)保型工程建設(shè)原材料。

1 綠色環(huán)保型再生混凝土的性能特點(diǎn)

雖然綠色環(huán)保型再生混凝土經(jīng)濟(jì)環(huán)保，但這種由廢棄的混凝土打碎后再成形的這一過(guò)程，導(dǎo)致了綠色再生混凝土的相關(guān)性能必然無(wú)法和普通混凝土的性能相媲美，比普通混凝土的性能差一個(gè)等級(jí)[2]。因此，在道路工程應(yīng)用之前，有必要對(duì)其性能特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)研究。并在針對(duì)具體的工程道路建設(shè)中，應(yīng)該根據(jù)不同的需求，選擇綠色環(huán)保型再生混凝土的制備工藝。

1.1 力學(xué)性能

混凝土材料在道路工程中的應(yīng)用特征，要求混凝土材料必須具備一定的承載能力，這一能力主要由其力學(xué)性能來(lái)體現(xiàn)。對(duì)于綠色環(huán)保型混凝土，其力學(xué)性能與其再生骨破碎方法、廢棄混凝土的強(qiáng)度、水膠比以及具體的施工環(huán)境有關(guān)。經(jīng)研究，再生混凝土的強(qiáng)度與再生骨料的替代率呈反比，即再生骨料的替代率越小，強(qiáng)度越大;與水膠比呈正比，即水膠比越大，強(qiáng)度越大;與廢棄混凝土的強(qiáng)度呈正比，即廢棄混凝土強(qiáng)度越大，再生混凝土的強(qiáng)度就越大。

1.2 和易性

對(duì)于綠色環(huán)保型再生混凝土的和易性而言，其與再生骨料的取代率、水膠比有著之間關(guān)系。與普通的混凝土相比，再生混凝土由于是由廢棄的混凝土破碎再成形，其再生骨料的表面粗糙，導(dǎo)致其吸水性能比普通混凝土要大。從而對(duì)于其他條件相當(dāng)?shù)钠胀ɑ炷梁驮偕炷炼?，再生混凝土的塌落度要小。具體而言，再生混凝土的塌落度與再生骨料的含量成反比，即再生骨料越少，再生混凝土塌落度越大。此外再生混凝土的塌落度和其水膠比呈正比，即水膠比越小，再生混凝土的塌落度越小。

1.3 耐久性

對(duì)于所有的混凝土材料而言，耐久性是其一項(xiàng)重要的性能指標(biāo)，決定了混凝土材料應(yīng)用環(huán)境的惡劣程度以及混凝土的使用壽命。通常情況下，條件相當(dāng)?shù)膬煞N混凝土材料，再生混凝土的抗裂能力更好，但是他的抗凍融性能以及抗?jié)B透性能不如普通的混凝土材料。我們總是希望混凝土材料的耐久性能越高越好，正常使用壽命越長(zhǎng)越好。對(duì)于再生混凝土而言，可以通過(guò)添加粉煤灰等方式提高其抗?jié)B透性能，可以通過(guò)降低其水膠比來(lái)提高其抗凍融性能。但是提高再生混凝土的性能，必然會(huì)導(dǎo)致其制備成本的增高。這就需要工程建設(shè)者根據(jù)道路工程的應(yīng)用要求以及成本等方面的綜合考慮，來(lái)?yè)袢∽顑?yōu)的平衡點(diǎn)。

2 綠色環(huán)保型再生混凝土在道路工程中的問(wèn)題

2.1 再生混凝土的研究深度不足

當(dāng)前綠色環(huán)保型再生混凝土之所以還未真正成規(guī)模大批量的應(yīng)用，一個(gè)問(wèn)題就是當(dāng)前的技術(shù)研究深度不夠，無(wú)法從技術(shù)角度對(duì)其的工程應(yīng)用起到強(qiáng)有力的指導(dǎo)與支持作用[3]。畢竟對(duì)于實(shí)際工程應(yīng)用而言，所采用的技術(shù)必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)而細(xì)致的驗(yàn)證，確保技術(shù)的成熟可靠性。而對(duì)于再生混凝土而言，由于我國(guó)在此方面的投入不足，相關(guān)的技術(shù)研究難度較大，導(dǎo)致當(dāng)前的再生混凝土的技術(shù)研究以及工程應(yīng)用技術(shù)的研究沒(méi)有達(dá)到可以進(jìn)行工程應(yīng)用的深度。這也是阻礙再生混凝土高速發(fā)展的重要瓶頸之一。

2.2 應(yīng)用所遵循的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不足

當(dāng)前，我國(guó)道路工程建設(shè)中對(duì)于再生混凝土的應(yīng)用，雖然有部分法規(guī)規(guī)范給出了一定的指導(dǎo)與要求。但是一方面，這些法規(guī)規(guī)范由于整體技術(shù)的不成熟，為了保證工程質(zhì)量及工程可靠性，在一些技術(shù)細(xì)節(jié)處過(guò)于保守，造成一定的成本浪費(fèi);另一方面，這些法規(guī)規(guī)范本身并不成體系，對(duì)于再生混凝土的工程實(shí)際應(yīng)用中的很多技術(shù)問(wèn)題并沒(méi)有明確、完整的描述與要求。導(dǎo)致工程建設(shè)者由于沒(méi)有明確的規(guī)范要求，而不敢使用再生混凝土。投資方為了其投資的安全性，也不愿意進(jìn)行再生混凝土這種技術(shù)還未完全成熟的技術(shù)與材料。

2.3 再生混凝土的承載性能過(guò)于局限

除了上述技術(shù)能力、法規(guī)規(guī)范等方面的問(wèn)題限制了再生混凝土的大規(guī)模應(yīng)用外，再生混凝土自身性能的局限性也是限制其應(yīng)用范圍的重要原因之一。由上節(jié)再生混凝土的性能特征可以看出，在條件相當(dāng)?shù)那闆r下，再生混凝土的各方面性能普遍比普通混凝土差。這一自身性能方面的局限性，也就決定了再生混凝土能夠工程實(shí)際應(yīng)用的上限，注定比普通混凝土的應(yīng)用范圍窄。雖然當(dāng)前很多研究人員正在致力于再生混凝土的性能提升方面的技術(shù)研究，也成功研制出了高強(qiáng)高性能的再生混凝土。但是總體而言，再生混凝土的還是有一定的局限性，限制了其在道路工程中的廣泛應(yīng)用。

3 綠色環(huán)保型再生混凝土在道路工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 國(guó)外再生混凝土應(yīng)用現(xiàn)狀

再生混凝土這一技術(shù)的主要起源于歐洲，直接的誘因是第二次世界大戰(zhàn)后的重建工作的直接需要。二戰(zhàn)后，歐洲戰(zhàn)后重建面臨著很多由于戰(zhàn)爭(zhēng)而導(dǎo)致廢棄的建筑物，龐大的廢棄混凝土的處理是一個(gè)巨大的壓力。對(duì)此，德國(guó)、前蘇聯(lián)等國(guó)家開(kāi)始致力于廢棄混凝土的再利用技術(shù)的研究。至今經(jīng)過(guò)幾十年的研究與應(yīng)用，歐洲各國(guó)的再生混凝土技術(shù)已經(jīng)基本成熟[4]。尤其是對(duì)于俄羅斯、德國(guó)、美國(guó)、日本、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家而言，再生混凝土的工程應(yīng)用非常成熟，也都有著相應(yīng)的配套法律法規(guī)的監(jiān)控與促進(jìn)，整個(gè)再生混凝土的應(yīng)用已經(jīng)形成了一個(gè)成熟穩(wěn)定的行業(yè)鏈。

例如，德國(guó)對(duì)于廢棄混凝土的再利用方面，專(zhuān)門(mén)出臺(tái)了相關(guān)鼓勵(lì)政策，專(zhuān)門(mén)設(shè)置垃圾處理費(fèi)，并將其部分資金用于扶持相應(yīng)的垃圾處理再利用的企業(yè)。此外，德國(guó)在專(zhuān)門(mén)發(fā)布的垃圾法中，明確規(guī)定了工業(yè)上各種廢棄物的再利用水平，比如，道路挖掘造成的建筑垃圾的再利用率要達(dá)到90%以上等。并且針對(duì)未利用的建筑垃圾按每噸500歐元進(jìn)行收取額外的處理費(fèi)。對(duì)于其他國(guó)家相關(guān)的廢棄混凝土的再利用情況，如表1所示。由表1可以看出，當(dāng)前發(fā)達(dá)國(guó)家中，簡(jiǎn)述廢棄物的再利用率基本都維持在50%以上，對(duì)于其中的廢棄混凝土而言，再利用形成再生混凝土的比例更高。

3.2 國(guó)內(nèi)再生混凝土應(yīng)用現(xiàn)狀

由于我國(guó)仍處于發(fā)展中國(guó)家，也是近20年左右開(kāi)始重視工程建設(shè)中廢棄物的再利用問(wèn)題。但我們已經(jīng)對(duì)綠色環(huán)保意識(shí)、對(duì)綠水青山式可持續(xù)發(fā)展模式有了深刻的認(rèn)識(shí)[5]。自20世紀(jì)90年代起，我國(guó)政府已經(jīng)開(kāi)始大力支持廢棄物的再利用研究。上海、北京等經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的城市也都進(jìn)行了很多實(shí)際的廢棄混凝土再利用的實(shí)例。2004年9月，上海莘莊科技園中建設(shè)的生態(tài)建筑示范大樓，在設(shè)計(jì)及建設(shè)過(guò)程中，使用了大量的綠色環(huán)保型再生混凝土材料，墻體全部都是再生混凝土空心磚，整體的再生混凝土的利用率高達(dá)60%。2007年，合寧高速公路南京段的建設(shè)中，大量采用了再生混凝土，利用率高達(dá)80%，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

4 對(duì)后續(xù)綠色環(huán)保型再生混凝土的發(fā)展建議

針對(duì)當(dāng)前的再生混凝土發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)以及技術(shù)發(fā)展規(guī)律進(jìn)行綜合研究，結(jié)合綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái)再生混凝土應(yīng)該在以下幾個(gè)方面進(jìn)行加強(qiáng)研究與建設(shè)：

1）加大對(duì)再生混凝土制備、性能以及工程應(yīng)用的研究，加快其在道路工程中的應(yīng)用進(jìn)程，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

2）進(jìn)一步完善再生混凝土在工程中應(yīng)用所對(duì)應(yīng)的法律法規(guī)，從頂層為其廣泛的道路工程應(yīng)用創(chuàng)造條件。

3）出臺(tái)對(duì)應(yīng)的政策，給予廢棄物再利用相關(guān)企業(yè)一定的政策扶持，鼓勵(lì)資金在再生混凝土中領(lǐng)域的投入。

5 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)工程建設(shè)領(lǐng)域正在不斷發(fā)展，綠色環(huán)保將會(huì)是其重要的要求與特征之一。因此，我們有必要對(duì)再生混凝土技術(shù)進(jìn)行研究，加快再生混凝土在道路工程中的大規(guī)模應(yīng)用，為道路工程建設(shè)的綠色節(jié)能可持續(xù)發(fā)展提供支持。

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