再生混凝土在黄河堤防中的应用

李东洋，高国芳，马萧霞

（天桥黄河河务局，山东济南 250032）

再生混凝土在黄河堤防中的应用

李东洋，高国芳，马萧霞

（天桥黄河河务局，山东济南 250032）

再生骨料混凝土由于其具有环境保护和资源节约的特点，越来越受到研究者的关注。黄河堤防建设及养护抛石费用每年投资巨大，使用天然石方也受到了资源限制，石方价格日趋升高，将再生混凝土用于黄河堤防建设及养护有一定的经济价值。

再生混凝土；黄河抛石；可行性分析

据保守估计，中国国内市场产生的建筑垃圾最大值到2020年将达到惊人的25亿t。这些建筑垃圾不仅占用了大量的良田，并且产生了不可忽视的环境威胁。从国内外的处理经验来看，将建筑垃圾破碎处理成可以供混凝土使用的再生骨料，形成再生混凝土是目前将大量建筑垃圾资源再利用的最优方向，其可行性也最大。

黄河堤防养护工作中比较重要的就是根石养护，由于水流冲刷及水流的挟带力，根石每年都会有走失情况，这是坝岸出险的重要原因之一。为此每年的养护工作中，最为重要的一部分就是抛石。抛石所用石料大部分是天然的石料，采自天然料场。由于国家环境保护政策约束，石料价格日益升高，未来这种对环境不利的石料使用方式将需要改进。

因此，借鉴国内外相关的研究报告和黄河堤防养护实践，设想将黄河养护中的可替换石料，尤其是抛石改用再生混凝土块，并初步设想其应用的关键和一些问题。供研究者在未来具体研究中做些参考。

1 再生混凝土替代抛石的可行性分析

在各项物理指标方面天然石料平均值略优于再生混凝土，但是再生混凝土在环保指标和经济价值方面要优于天然石料。按照相关质量要求分析，在河道根石质量标准中要求如下：

1）黄河抛石的施工材料主要为块石，要求质地坚硬，遇水不易破碎或者水解，抗压强度大于40 MPa，软化系数高于0.7，比重不小于2.6 t/m3，单块重量不小于25 kg。从这一点来分析，再生混凝土石方的抗压强度以及软化系数均能达到要求，在国内试验及相关文献中，已经找到了抗压强度及抗折强度较高的配合比标准，例如孙家国等研究的以废弃混凝土为再生粗集料，适当掺加矿渣，配制出强度等级为C50的再生混凝土。此外，按照相关试验，通过提高水泥剂量和细石掺量，能够大大提高再生混凝土抛石的抗冲刷性能，提高此性能对于在黄河这种泥沙含量非常高的河道中抛石具有重要意义。

控制难点在于受其骨料和级配的影响其比重变化较大，难以达到指标要求，这是在实验研究中需要注意的方面。

2）要求石块的表面规则，无棱角，尖角的情况，不允许风化石块。从这一点要求来看。再生混凝土制作时人为控制模具，即可批量生产高质量的抛石石料。实际的抛石石料采购中，石料难以达到标准要求，石料质量分散系数大，这也是采用标准再生混凝土石料的优势所在。此外，模块化生产也更加容易杜绝人为因素干扰，确保采购石料的标准化并降低质量分散度。

3）石块粒径的要求，以往错误的认为石块越大越好，越不容易走失，但是研究发现，合理的粒径级配往往能更好的增加覆盖层次，减少空隙，防止河床泥沙掏刷，达到更好的保护堤岸的效果。再生混凝土在人工制造的过程中，完全能够做到实验设计级配，其达成成本远远低于天然石料的筛分过程。

总结上述标准，再生混凝土抛石料在替代天然石料上具有可行性，在某些指标上甚至优于天然石料。

2 再生混凝土抛石料的风险规避

再生混凝土存在无法忽视的质量劣势，这些质量缺陷必须要加以正视，通过施工工艺或者配合比研究加以克服。主要总结有如下几个方面。

2.1 成本风险

虽然再生混凝土在未来是一个解决建筑垃圾，环保节约的主要应用思路。但是现有的技术条件和生产规模条件使再生混凝土的价格在近期无法降至理想水平。现有层次无法体现替代天然石料的优势。另外，相关的质量体系建立仍需要科学研究和实践证明，前期投入也是无法规避的成本，相关投入最优的解决方案便是由政府负责，本着环保节约的思路，制定行业标准，带动相关产业发展，来控制大规模应用的成本。

2.2 环境风险

虽然表面上再生混凝土利用了建筑垃圾和矿产废料，保护了土壤和环境。但是考虑到其应用环境多为大江大河，如果忽略了再生混凝土集料本身对水体的污染因素，反而是顾此失彼，得不偿失的。因此，在应用再生混凝土抛石的案例当中，必须加以注意，尤其是再生混凝土集料来源控制，避免水体的污染，此外还有再生混凝土改性外加剂的水体污染控制。为此，在制定相关行业标准时，除了质量控制体系之外，更加要注重环保控制体系的建设。

2.3 质量效果

实验条件下的研究毕竟和实际情况有所差距，不同流域状态也会产生不同影响。例如，黄河每年冬季会发生凌汛，冰凌和低温对再生混凝土抛石料的影响需要加以特别研究，因为，以笔者的研究来看，再生混凝土的抗冻能力较差，这会使其寿命收到比较大的影响。实际工程中，可以订制抛石料取代率标准，而简单的采取完全取代的方式等等。

3 结语

再生混凝土前景应用广阔，为环境保护、建筑垃圾处理等方面提供了新的解决途径。随着科学技术的进步，再生混凝土不仅替代天然石料的抛石，而且将广泛应用于其它建设领域。

[1]李东洋.再生骨料裹浆处理技术研究[J].西北农林科技大学学报，2015.

[2]蓬松枭，尹健.水泥稳定再生骨料基层混合料抗冲刷性能影响因素的灰色关联分析[J].公路，2009（4）.

[3]肖建庄.再生混凝土的抗压强度研究[J].同济大学学报，2004（12）.

（责任编辑 迟明春）

TU755.8

B

1009-6159（2016）-11-0039-02

李东洋（1990—），男，助理工程师