淺談建筑垃圾資源化再生混凝土現(xiàn)狀

張 力 袁曉灑 賈星亮 李晉希

（西京學(xué)院，陜西 西安710123）

1 建筑垃圾的概述

1.1 建筑垃圾的種類

建筑垃圾是建設(shè)單位、施工企業(yè)和個(gè)人對(duì)建構(gòu)筑物進(jìn)行建設(shè)、拆遷、裝飾等行為所產(chǎn)生的各類廢棄物。建筑垃圾按照來源可以分為五類：（1）土地開挖垃圾，如：土渣、石渣等，當(dāng)然淺層的土可以用來種植，深層的土和石渣可以用來回填或者造景等。（2）道路開挖垃圾，如：開挖產(chǎn)生的廢棄混凝土塊和瀝青塊等，廢棄的混凝土塊可以用來資源化再利用做再生混凝土。（3）舊建筑物拆除垃圾，如建筑物拆除產(chǎn)生的廢棄混凝土梁板柱、廢棄磚塊、銹蝕的鋼筋和鋼構(gòu)件等。（4）建筑施工垃圾，如碎磚塊、混凝土、砂漿、樁頭鑿除、包裝材料等。（5）建材生產(chǎn)垃圾，如生產(chǎn)各種建筑材料所產(chǎn)生的廢料、廢渣，其中建材成品在加工和搬運(yùn)過程中也會(huì)產(chǎn)生碎塊、碎片等。

1.2 建筑垃圾對(duì)人類的影響

21 世紀(jì)以來，隨著城鎮(zhèn)化的步伐的快速到來，人們追求更為完善和舒適的居住空間。城市要想容納更多的人，城市定會(huì)面臨大量的拆遷、擴(kuò)建和新建房屋，這對(duì)帶動(dòng)建筑行業(yè)的發(fā)展也是毋庸置疑。在建筑行業(yè)發(fā)展的同時(shí)，也使得建筑垃圾不斷地產(chǎn)生。然而，大部分建筑垃圾采用露天堆放、填埋等處理方式。這樣的做法造成的后果，一是建筑垃圾占用了大量的土地，造成土地資源的浪費(fèi)；二是建筑垃圾經(jīng)過雨水浸泡，建筑垃圾中的一些有害有毒物質(zhì)流入河流和土壤中，造成水質(zhì)和土壤的污染；三是，建筑垃圾還會(huì)給來往的行人造成障礙和增加不安全隱患。

1.3 我國對(duì)建筑垃圾重視的情況

近年來，為了加快建筑垃圾資源化利用，我國已經(jīng)開始采取了一些行動(dòng)。2019 年5 月，南京市委市政府召開新聞發(fā)布會(huì)，提出要大力建設(shè)“無廢城市”，推動(dòng)建筑垃圾資源化再利用，根據(jù)2019 年制定的《關(guān)于促進(jìn)建筑垃圾資源化利用的實(shí)施意見（試行）》。到2020 年，南京市將基本建立建筑垃圾收運(yùn)、處置及再生利用體系，達(dá)到省高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)要求，建筑垃圾資源化利用率位居全省前列。2019 年10 月，我國山東濟(jì)南市住房城鄉(xiāng)建設(shè)局印發(fā)了《關(guān)于濟(jì)南市建筑垃圾再生利用產(chǎn)品推廣和應(yīng)用的意見》，明確要求政府投資類工程、建設(shè)項(xiàng)目路面和停車場(chǎng)等應(yīng)優(yōu)先使用建筑垃圾再生利用產(chǎn)品。2019 年7 月，中國城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會(huì)建筑垃圾管理與資源化工作委員會(huì)和北京建筑大學(xué)共同主辦的2019 建筑垃圾與城市發(fā)展大會(huì)暨“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃建筑垃圾類項(xiàng)目協(xié)同創(chuàng)新研討會(huì)在北京召開。會(huì)議圍繞全國建筑垃圾治理情況、“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃建筑垃圾類項(xiàng)目協(xié)同創(chuàng)新等內(nèi)容展開探討交流，推進(jìn)建筑垃圾源頭減量、全過程管理及資源化利用，提升城市發(fā)展質(zhì)量。由此可見，我國對(duì)建筑垃圾高度的重視并為之而付諸于行動(dòng)，相信在不遠(yuǎn)的將來環(huán)境會(huì)越來越好。

2 再生混凝土的研究現(xiàn)狀

2.1 再生混凝土研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)述

再生混凝土是用再生骨料取代天然粗骨料（卵石或碎石）制成的再生混凝土材料。再生混凝土相比于一般混凝土具有抗壓、抗折和抗凍性能弱，原因在于再生混凝土所用的再生骨料較普通混凝土用骨料存在孔隙率大、密度小、吸水率大等缺點(diǎn)。再生骨料一般需要破碎、清洗、篩選等才能用于配制再生混凝土，在破碎時(shí)會(huì)產(chǎn)生微裂縫也是影響混凝土強(qiáng)度降低的一個(gè)因素。目前，國內(nèi)外已經(jīng)有很多科研團(tuán)隊(duì)和學(xué)者對(duì)再生混凝土做了很多的研究，可以說再生混凝土研究已經(jīng)有了非常大的進(jìn)展和成果。西安建筑科技大學(xué)王社良教授，研究了混雜纖維再生混凝土框架中節(jié)點(diǎn)抗震性能，研究結(jié)果表明:摻入混雜纖維后，節(jié)點(diǎn)的承載能力和抗震性能均有所提高。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)的霍俊芳，研究了鋼纖維和聚丙烯纖維再生混凝土力學(xué)性能，試驗(yàn)結(jié)果表明：鋼纖維和聚丙烯纖維的摻入對(duì)再生混凝土軸心抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度及彈性模量均有不同程度提高。饒春華研究發(fā)現(xiàn)：再生混凝土抗折強(qiáng)度要低于天然混凝土；隨著氧化石墨烯（GO）摻量的增加，每種骨料混凝土的28 天抗折和抗壓強(qiáng)度均有所提高。劉大慶研究了再生混凝土在硫酸鹽與干濕循環(huán)耦合作用下的耐久性，研究表明：當(dāng)粉煤灰摻量在20%～30%時(shí)，可以改善再生混凝土的抗硫酸鹽干濕循環(huán)侵蝕性能。大量的研究證明，在加入纖維和外加劑等措施可以提高再生混凝土的力學(xué)性能和耐久性能。因此，再生混凝土對(duì)于用于建筑行業(yè)是可行的，通過再生混凝土可以大大減少建筑垃圾占用大量土地等問題。

2.2 再生混凝土應(yīng)用現(xiàn)狀

在三、四線這些小城市很難看見再生混凝土在建設(shè)工程項(xiàng)目中使用。但在我國沿海發(fā)達(dá)相對(duì)較好的城市，再生混凝土應(yīng)用也有一部分。比如合寧高速公路南京段，大量采用了再生混凝土，利用率高達(dá)八成。上海莘莊科技園中建設(shè)的生態(tài)建筑示范大樓，在建設(shè)中也使用了再生混凝土材料。我個(gè)人認(rèn)為，再生混凝土不能大量應(yīng)用是人們對(duì)于再生混凝土運(yùn)用和認(rèn)識(shí)可以說是處于一個(gè)初級(jí)階段。其一，對(duì)于再生骨料處理的技術(shù)設(shè)備還不是很成熟，用再生骨料造價(jià)高于天然骨料價(jià)格；其二，人們普遍認(rèn)為再生混凝土強(qiáng)度低于普通混凝土強(qiáng)度，在實(shí)際應(yīng)用中到底可靠度有多大，沒有太多的工程實(shí)例作為參考；其三，在于中國缺少相關(guān)再生混凝土的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3 展望與總結(jié)

混凝土在建筑行業(yè)用量之大，用途之廣泛，施工之方便。不管是在道路、橋梁、房屋建造等工程中，都需要大量的混凝土材料。然而，混凝土生產(chǎn)需要大量的砂石原料，大量的開采必定會(huì)給環(huán)境造成一定的破壞。因此，再生粗骨料替代混凝土中的粗骨料就顯得的比較有價(jià)值了。近年來，我國對(duì)與再生混凝土做了大量的試驗(yàn)研究，證明再生混凝土通過改性增強(qiáng)增韌以后，可以用于建筑物的承重和滿足建筑物的耐久性等要求。通過國家和政府對(duì)建筑垃圾資源化利用的大力支持與鼓勵(lì)，以及先進(jìn)的設(shè)備與技術(shù)的出現(xiàn)。我相信再生混凝土在不久將被建筑企業(yè)所關(guān)注，充分利用再生混凝土的價(jià)值。隨著互聯(lián)網(wǎng)與人工智能的出現(xiàn)，對(duì)于建筑垃圾處理我們也可以充分運(yùn)用現(xiàn)代的科技，對(duì)建筑垃圾實(shí)行衛(wèi)星監(jiān)控和實(shí)時(shí)監(jiān)督等方式。總之，在將來對(duì)于建筑垃圾的收集、運(yùn)輸、處理以及資源化再利用將會(huì)變得越來越科學(xué)和有效。