新型能混凝土-再生混凝土的定義及應(yīng)用

一、再生混凝土的概念

再生混凝土的研究始于第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束之后，那時，世界上許多國家尤其是歐洲國家?guī)缀跏且黄瑥U墟，面臨著重建的問題，大量的廢氣混凝土的處理成為一個很大的難題。因此，美國、日本、澳大利亞和歐洲一些國家對混凝土的再生利用進(jìn)行了研究，取得許多成果，并已經(jīng)應(yīng)用于實際工程。

部分或不加天然集料再生集料化學(xué)外加劑摻合料再生混凝土水水泥

再生細(xì)集料(RecycledFineAggregate，RFA)，粒徑范圍0.5-5mm再生粗集料(RecycledCoarseAggregate，RCA),粒徑范5-40mm再生集料廢棄混凝土塊顆粒直徑在40mm以下的集料再生集料回收，破碎清洗，分級二、再生集料的概念二、再生集料的概念三、再生集料的生產(chǎn)三、再生集料的生產(chǎn)建筑垃圾圍城——放錯地方的資源國外研究現(xiàn)狀

第二次世界大戰(zhàn)之后,日本、前蘇聯(lián)、美國、德國、英國、丹麥、荷蘭等國家都開始了對廢混凝土進(jìn)行有效處理和再生利用的研究工作,其中前蘇聯(lián)早在1946年就研究了廢混凝土再生利用的可能性.近幾年，日本、荷蘭、丹麥、德國等發(fā)達(dá)國家在再生混凝土有效利用方面取得了顯著成效。國外研究現(xiàn)狀——日本2005年日本全國建筑廢物資源總利用率達(dá)到85%,其中廢混凝土的排放量約為3200萬t,廢混凝土再生利用3100多萬t,再資源化率高達(dá)98%.但其中大部分用于公路路基材料中,做為再生骨料所使用的比例不足20%。日本已經(jīng)對再生混凝土的吸水性、強(qiáng)度、配合比、收縮、碳化、抗凍性等進(jìn)行系統(tǒng)研究。

日本對再生混凝土的研究始于20世紀(jì)70年代,早在1977年,日本建筑業(yè)協(xié)會(BCS)就制定了《再生骨料和再生混凝土使用規(guī)范(案)·同解說》，其中規(guī)定再生粗骨料的吸水率為7%以下；1992年，日本建設(shè)省提出了《建筑副產(chǎn)物的排放控制以及再生利用技術(shù)的開發(fā)；1996年，推出了《資源再生法》,為廢舊混凝土等建筑副產(chǎn)品的再生利用提供了法律和制度保障；2005年，制定了《混凝土用再生骨料H》(高品質(zhì))的國家標(biāo)準(zhǔn)(JISA5021)；2006年制定了《使用再生骨料L的混凝土》(低品質(zhì))的國家標(biāo)準(zhǔn)(JISA5023)；2007年制定了《使用再生骨料M的混凝土》(中品質(zhì))的國家標(biāo)準(zhǔn)(JISA5022)；為再生骨料的推廣應(yīng)用提供了必要的技術(shù)支持和技術(shù)保障國外研究現(xiàn)狀——韓國韓國是繼日本之后,較早著手研究廢混凝土的處理與再生利用的亞洲國家之一.韓國國家標(biāo)準(zhǔn)(KS)針對廢混凝土再生骨料、道路鋪裝用再生骨料以及廢瀝青混凝土再生骨料制定了相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).國家交通部制定了《建筑廢棄物再利用要領(lǐng)》,根據(jù)不同利用途徑對質(zhì)量和施工標(biāo)準(zhǔn)做了規(guī)定.環(huán)境部制定了《再生骨料最大值數(shù)以及雜質(zhì)含量限定》,對廢混凝土用在回填土等場合時的粒徑、雜質(zhì)含量做了限定。

韓國2001年全國建筑廢物資源利用率為86%,其中廢混凝土的排放量約為2410萬t,占建筑廢棄物整體的61%。國外研究現(xiàn)狀——荷蘭

荷蘭由于國土面積狹小,人口密度大,再加上天然資源相對匱乏的原因,該國對建筑廢棄物的再生利用十分重視,是最早開展再生骨料混凝土研究和應(yīng)用的國家之一,其建筑廢物資源利用率位居歐洲第1位.1996年荷蘭全國建筑廢物排放量約為1500萬t,其中廢混凝土的再資源化率高達(dá)90%以上.自1997年起,規(guī)定禁止對建筑廢棄物進(jìn)行掩埋處理,建筑廢棄物的再利用率幾乎達(dá)到了100%。參考國際材料與結(jié)構(gòu)研究實驗聯(lián)合會(RILEM)關(guān)于再生骨料的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),荷蘭制定了自身的再生骨料國家標(biāo)準(zhǔn).其中規(guī)定了再生骨料取代天然骨料的最大取代率(質(zhì)量計)為20%等。國外研究現(xiàn)狀——英國英國國土面積相對狹小,因此新建建筑垃圾掩埋場地比較困難.為了降低建筑廢棄物的排放,減少環(huán)境污染,促進(jìn)建筑廢棄物的再生利用,英國政府于1996年設(shè)置了建筑垃圾掩埋稅,并對建筑垃圾加工企業(yè)進(jìn)行了政策及資金方面的援助,同時大力支持對再生骨料的研究以及再生骨料標(biāo)準(zhǔn)的制定工作等.據(jù)統(tǒng)計,英國全國建筑廢物資源利用率為45%,其中廢混凝土的排放量約為2800萬t,再生利用1480萬t,廢混凝土再資源化率為52%.但其中大部分用在路基材上,用于混凝土的再生骨料所占比例為10%左右.再生骨料標(biāo)準(zhǔn)則參考國際材料與結(jié)構(gòu)研究實驗聯(lián)合會(RILEM)關(guān)于再生骨料的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將再生粗骨料分為3個等級,并指出再生粗骨料中摻加天然骨料會改善再生骨料的性能.國外研究現(xiàn)狀——丹麥丹麥?zhǔn)墙ㄖU棄物有效利用技術(shù)比較成熟的國家,最近10～15年間,其建筑廢棄物再利用率達(dá)到75%以上,超過了丹麥環(huán)境能源部門于1997年制定的60%的目標(biāo).最近,丹麥政府的政策目標(biāo)從單純的廢棄物再利用開始向建筑材料的全生命周期管理模式的方向發(fā)展.丹麥1997年全國建筑廢物資源利用率為75%,其中廢混凝土的排放量約為180萬t,再生利用175萬t,再資源化率高達(dá)97%.1989年10月,丹麥混凝土協(xié)會制定了再生骨料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),將再生粗骨料分為2個等級,并對再生骨料的飽和面干表觀密度、輕骨料含量、雜質(zhì)含量以及粒度分布等做了詳細(xì)規(guī)定。國外研究現(xiàn)狀——德國第二次世界大戰(zhàn)之后,德國已經(jīng)有了將廢磚經(jīng)破碎后作為混凝土材料使用的經(jīng)驗,是較早開始對廢混凝土進(jìn)行再生利用研究的國家之一.1997年德國實施再生利用法,1998年8月制定了《混凝土再生骨料應(yīng)用指南》,在再生混凝土開發(fā)應(yīng)用方面穩(wěn)步發(fā)展,取得了一系列的成果.德國1994年全國建筑廢物資源利用率為17%,其中廢混凝土的排放量約為4500萬t,再生利用870萬t,再資源化率為18%.而其中大部分用在公路路基材上.再生骨料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),將再生粗骨料分為4個等級,并對再生骨料的最小密度、礦物成分、瀝青含量、最大吸水率等做了詳細(xì)規(guī)定.國外研究現(xiàn)狀——美國美國是較早提出環(huán)境標(biāo)志制度的國家,政府制定的《超級基金法》規(guī)定:“任何生產(chǎn)有工業(yè)廢棄物的企業(yè),必須自行妥善處理,不得擅自隨意傾卸”.1982年,在混凝土骨料標(biāo)準(zhǔn)ASTMC233282中已規(guī)定廢混凝土塊經(jīng)破碎后可作為粗骨料、細(xì)骨料來使用,但沒有制定再生骨料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).美國陸軍工程協(xié)會(SAME)在有關(guān)規(guī)范和指南中鼓勵使用再生混凝土骨料.美國明尼蘇達(dá)州運(yùn)輸局標(biāo)準(zhǔn)(MDOT)和俄亥俄州運(yùn)輸局標(biāo)準(zhǔn)(MDOT)規(guī)定了再生混凝土作為道路鋪裝材料時的使用條件和試驗方法.美國1996年全國建筑廢物資源利用率為20%～30%,根據(jù)國內(nèi)加工設(shè)備能力推算其廢混凝土的再生利用量約為5000萬t(含瀝青混凝土)國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國的廢混凝土回收利用的研究起步較晚，雖然一些高校和科研單位作了部分研究和探索，但大都還是處于試驗、謹(jǐn)慎使用的初級階段，應(yīng)用基礎(chǔ)研究相對薄弱，缺乏較完善的技術(shù)規(guī)程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

隨著全球化資源的縮減以及建筑廢棄物引發(fā)的環(huán)境問題、經(jīng)濟(jì)問題和社會問題日益突出，我國政府越來越重視節(jié)能和資源的回收利用問題，大力提倡和發(fā)展建筑廢棄物的再利用。1997年，建設(shè)部將“建筑廢渣綜合利用”列入科技成果重點推廣項目；2002年，上海市科委對廢混凝土的再生與高效利用關(guān)鍵技術(shù)開展較為系統(tǒng)的研究；2004年，科學(xué)技術(shù)部將“建筑垃圾資源化利用”列入“十五”科技攻關(guān)子課題；2006年，科技技術(shù)部把“建筑垃圾再生產(chǎn)品的研究規(guī)劃開發(fā)”列入國家“十一五”科技支撐計劃。國內(nèi)研究現(xiàn)狀2010年，國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《混凝土用再生粗骨料》（GB/T25177-2010）和《混凝土和砂漿用再生細(xì)骨料》（GB/T25176-2010）發(fā)布；2011年，行業(yè)工程標(biāo)準(zhǔn)《再生骨料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T2