再生混凝土在路基工程中的应用研究

（西安市市政设施管理局天桥通道所， 陕西 西安 710068）

再生混凝土在路基工程中的应用研究

薛 鹏

（西安市市政设施管理局天桥通道所， 陕西 西安 710068）

在当前全球资源日益短缺、环境日益恶化的背景下，再生资源开发利用成为社会各界共同关注的课题，再生混凝土就是其中之一。本文基于再生混凝土资源情况，对再生混凝土在路基工程中的应用进行研究。

再生混凝土；路基工程；效益分析

一、我国再生混凝土资源状况

目前我国每年因拆除建筑产生的固体废弃物2亿吨以上，新建建筑产生的固体废弃物大约1亿吨，两项合计约3亿吨。在建筑垃圾中，有大约30%是废混凝土块。目前对建筑垃圾处置的主要方式还是填埋处理，这不仅要耗用大量的征地、消耗大量的人力、物力和财力，也需要占用较大的运输工作面积，并还造成极大的环境污染。建筑垃圾的清理除了要做到减量化和完全无害化外，还要尽量做到资源化利用，实现重建过程中资源最大程度的节约【1】。在当今的建筑材料中，最重要且使用量最大的当数混凝土，如今几乎找不到没有使用混凝土的建筑物了。因此，混凝土再生利用成了社会各界关注的重要课题和我国建筑业可持续发展的一个重要方向。将废弃混凝土破碎作为再生混凝土骨料既能解决天然骨料资源紧缺的问题，保护骨料产地的生态环境，又能解决城市废弃物的堆放、占地和环境污染等问题，具有显著的社会效益、经济效益和环保效益，对城市的可持续发展具有非常深远的意义。

二、再生混凝土基本性能分析

旧建筑物或结构物解体的混凝土经破碎分级成为粗细骨料，用以代替混凝土中部分砂石配制成的混凝土称作再生混凝土，亦称作再生骨料混凝土。再生混凝土以废弃混凝土粉碎后作为骨料。再生骨料与天然骨料相比强度低，吸水率大，表面粗糙率大。所以再生混凝土和天然骨料混凝土的基本性能有所不同【2】。

与天然骨料混凝土相比，再生混凝土基本性能表现如下：（1）强度偏低。由于再生混凝土和天然骨料混凝土其骨料不同，所以它们强度随龄期的增长情况也不相同。相关试验表明：与天然骨料混凝土相比,同一水灰比的再生骨料混凝土的28d抗压强度约低15%，但其相差的幅度会随着龄期的增长而慢慢缩小。再生混凝土使用的是再生骨料。故再生混凝土的强度和所使用的废弃混凝土的强度有着紧密的联系。在同一水灰比的条件下，再生骨料强度越高再生混凝土的强度也就越高。一般建筑物所拆除下的废弃混凝土强度在C20左右，在水灰比为0.6并用再生骨料完全取代天然骨料时，其28d的抗压强度可达到23.5MPa。完全符合普通混凝土的强度要求。相关试验表明如果使用高强度的再生骨料，则可以配制高强混凝土。（2）坍落度小，和易性较差。再生混凝土的坍落度和再生骨料所取代的比例有关，由于再生骨料比天然骨料的吸水率大、空隙多、表面粗糙度高、用浆量多。所以在相同水灰比的条件下再生混凝土中再生骨料所取代的比例越高其坍落度就越小。同时骨料表面粗糙，增大了拌和物在拌和与浇筑时的摩擦力。再生混凝土的坍落度还随水灰比的增大而增大，这和普通混凝土是一致的。而我们可以在再生混凝土中加入适量的粉煤灰或高效减水剂提高坍落度，同时可以保证有较好的保水性和粘聚性；（3）用水量大。再生骨料与天然骨料不同，所以再生混凝土的用水量也与天然骨料混凝土不同。再生骨料内部缺陷多，吸水率大。再者，再生骨料的表面粗糙度比天然骨料要高，因此配合比中的细骨料（砂率）较高，并随着再生骨料所取代比例的提高而增长。实验表明，达到相同坍落度时，再生混凝土比天然骨料混凝土用水要多，且难以达到坍落性能良好。

三、再生混凝土在我国路基工程建设中的应用情况

有数据表明，我国建筑废弃物资源化率不足5%，而欧盟国家每年资源化率超过90%，韩国、日本建筑废弃物资源化率已经达到97%以上【3】。近年来，我国已相继开展了建筑垃圾再生利用技术的研究及应用实践。如利用废弃建筑混凝土和废弃砖石生产粗细骨料，可用于生产相应强度等级的混凝土，经添加固化类材料后，也可用于公路路面基层。在大量的实验中发现，当建筑垃圾中的砖瓦含量很高时（不小于40%），建筑垃圾再生骨料作为道路基层材料其性能指标略优于天然材料。

目前，在我国水泥混凝土路面再生技术中主要应用的是现场再生技术，即破碎或粉碎现有路面，然后将破碎或粉碎后的路面用作新路面结构中的基层或底基层，这一种做法在我国公路养护维修中普遍采用。如合肥市在合安路水泥路面改造中将曾被当作垃圾处理的混凝土块经过碎石冲压技术处理后，重新用于道路基础建设，节约建设资金1000万元左右。北京六环路全长192公里，全路有50多座桥梁，采用了建筑垃圾做桩基材料，不仅提高了公路的质量，而且节约成本30%，约合900万元。上海市将再生混凝土使用于沪太路拓宽工程建设中，将原先废弃的混凝土经过破碎、清洗、分级等技术处理后，再按3比7的比例和传统混凝土相混合配制成一种新的混凝土。经测试，它的密实度、强度等各项指标都不低于普通混凝土，约计节省14万吨的天然石子，折合成本700万元。目前，废弃混凝土在路基工程中的应用技术已经在全国推广。

四、再生混凝土应用于路基工程中的效益分析

（1）经济效益

在路基工程建设中往往面临两个问题：(1)改重建需要大量的石料；(2) 拆除旧交通设施积累的废料日益增多。在基建工程建设过程中，往往又要从数十公里甚至几百公里以外运来骨料，运输费用高，大大增加了混凝土的成本。如果就近将这些废混凝土回收利用，加工成混凝土骨料，应用于城镇道路重建上，则能降低混凝土成本，节约资源。特别是在高等级公路混凝土路面的修复时，要抛弃大量的废混凝土，这些废混凝土不含钢筋，杂质少，很适合就地加工成混凝土骨料，可全部或部分代替天然砂石料，拌制混凝土重新用到路面建设。如果将混凝土废料再生应用,将可以解决大规模修建所需要的石料,节约大量骨料的运输费用, 同时节省了废弃的混凝土占用的土地费用，具有良好的社会经济效益。

（2）环境效益

目前建筑垃圾绝大部分是露天堆放。它不仅影响城市景观，同时污染了城市环境，占用了大量宝贵的土地，同时，清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题又造成了严重的环境污染。在城镇化建设不断推进的过程中，也同时产生巨大的建筑垃圾，使得很多城市陷入垃圾包围之中，建筑垃圾已成为城市建设发展的一个棘手问题。建筑垃圾不仅造成公害，更是资源的巨大浪费。将建筑垃圾中的废弃混凝土再生利用于城镇道路重建上，不仅能降低建设成本，还能起到节约资源、能源，保护环境的重大作用。

（3）社会效益

近年来，全球资源日益紧缺引发的环境问题、经济问题和社会问题日益突出。如何保持经济的可持续发展、如何有效开发利用资源成为全社会共同关注的问题。保护环境、节约资源、开发新能源成为时下最热门课题。我国政府也越来越重视节能和资源的回收利用问题，大力提倡和发展城市垃圾的再利用。在这种背景下，建筑垃圾再生利用应运而生，一举成为了第二大新资源的成员。

综上所述 ,综合利用建筑垃圾的途径是多种多样的，我们应当根据各地的具体情况，因地制宜地开展这项工作。随着城市建设步伐不断加快，建筑垃圾高峰期已经到来，处置建筑垃圾带来的掩埋占地、能源浪费、环境污染等问题越来越严重，相关重视和鼓励建筑垃圾资源化利用的研究已经迫在眉睫。据悉，再生混凝土技术达到了无害化、减量化，开辟了建筑垃圾处理技术的新领域，实现了资源再利用，将对循环经济发展起到重要的推动作用。

[1]左传长.四川汶川地震灾区建筑垃圾资源化利用设想[J]. 再生资源与循环经济，2008,(9):27-30.

[2]张微等.再生混凝土的基本性能[J]. 北方交通. 2008,(1):39-41.

[3]张昌波.美国再生混凝土骨料的应用[J] .建筑机械，2008,(08):52-53.

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1007-6344（2017）08-0050-01

薛鹏（1976-），男，陕西西安人，本科学历，助理工程师，从事市政工程施工管理工作