绿色环保型再生混凝土在道路工程的应用研究

2019-10-12贾学涵

粘接 2019年8期

贾学涵

摘要：几十年来，我国经济发展取得了巨大的成就，人们的基础生存需求已得到满足。自此，人们开始重视生活品质，追求绿色的生活环境以及健康生活方式。在此背景下，节能环保、可持续发展已经成为了整个社会的热点。在传统的道路工程建设中，会产生大量的建筑垃圾，废弃的混凝土就是其中之一。这一不环保的现象已经得到了行业及国家的重视。由此，一种利用废弃混凝土形成绿色环保的再生混凝土，并再次通入道路工程建设的技术得到的广泛的研究与应用。文章对绿色环保型再生混凝土在道路工程中的应用进行了研究，为后续继续开展相关技术研究及工程应用起到了指引的作用。

关键词：环保;再生混凝土;道路工程

中图分类号：TQ177.6

文献标识码：A

文章编号：1001-5922（2019）08-0043-04

随着我国经济的发展，以及城市化进程的不断推进，我国的工程建设规模一直在高速增长。在各种工程建设中，道路工程建设是其中最为主要的组成部分。道路的不断完善，为我国提供了稳定的基础设施保障，是我国经济持续增长的重要原因之一。因此，道路工程建设在可见的未来，仍是我国基础设施建设的重要组成部分。而随着近年来可持续发展、绿水青山的环保型发展战略的兴起。道路工程建设中的节能环保问题已经引起了国家、社会以及行业内从业人员的广泛关注与重视[1]。以下的图l和图2展示了当前道路工程中产生的各种废弃物及其数量。各国政府、专家以及专业人员对于道路工程建设中必然产生的建筑垃圾，例如废弃的混凝土已经开展了多年的研究，并且已经取得了一定的成果，形成了一系列再利用废弃混凝土作为原料，生产出再生的混凝土建筑材料，应用于道路工程建设中。这种废物再利用的技术，就是典型的绿色环保概念在道路工程中的体现，此类再生混凝土就是典型的绿色环保型工程建设原材料。

1 绿色环保型再生混凝土的性能特点

虽然绿色环保型再生混凝土经济环保，但这种由废弃的混凝土打碎后再成形的这一过程，导致了绿色再生混凝土的相关性能必然无法和普通混凝土的性能相媲美，比普通混凝土的性能差一个等级[2]。因此，在道路工程应用之前，有必要对其性能特点进行详细研究。并在针对具体的工程道路建设中，应该根据不同的需求，选择绿色环保型再生混凝土的制备工艺。

1.1 力学性能

混凝土材料在道路工程中的应用特征，要求混凝土材料必须具备一定的承载能力，这一能力主要由其力学性能来体现。对于绿色环保型混凝土，其力学性能与其再生骨破碎方法、废弃混凝土的强度、水胶比以及具体的施工环境有关。经研究，再生混凝土的强度与再生骨料的替代率呈反比，即再生骨料的替代率越小，强度越大;与水胶比呈正比，即水胶比越大，强度越大;与废弃混凝土的强度呈正比，即废弃混凝土强度越大，再生混凝土的强度就越大。

1.2 和易性

对于绿色环保型再生混凝土的和易性而言，其与再生骨料的取代率、水胶比有着之间关系。与普通的混凝土相比，再生混凝土由于是由废弃的混凝土破碎再成形，其再生骨料的表面粗糙，导致其吸水性能比普通混凝土要大。从而对于其他条件相当的普通混凝土和再生混凝土而言，再生混凝土的塌落度要小。具体而言，再生混凝土的塌落度与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胶比呈正比，即水胶比越小，再生混凝土的塌落度越小。

1.3 耐久性

对于所有的混凝土材料而言，耐久性是其一项重要的性能指标，决定了混凝土材料应用环境的恶劣程度以及混凝土的使用寿命。通常情况下，条件相当的两种混凝土材料，再生混凝土的抗裂能力更好，但是他的抗冻融性能以及抗渗透性能不如普通的混凝土材料。我们总是希望混凝土材料的耐久性能越高越好，正常使用寿命越长越好。对于再生混凝土而言，可以通过添加粉煤灰等方式提高其抗渗透性能，可以通过降低其水胶比来提高其抗凍融性能。但是提高再生混凝土的性能，必然会导致其制备成本的增高。这就需要工程建设者根据道路工程的应用要求以及成本等方面的综合考虑，来择取最优的平衡点。

2 绿色环保型再生混凝土在道路工程中的问题

2.1 再生混凝土的研究深度不足

当前绿色环保型再生混凝土之所以还未真正成规模大批量的应用，一个问题就是当前的技术研究深度不够，无法从技术角度对其的工程应用起到强有力的指导与支持作用[3]。毕竟对于实际工程应用而言，所采用的技术必须经过严谨而细致的验证，确保技术的成熟可靠性。而对于再生混凝土而言，由于我国在此方面的投入不足，相关的技术研究难度较大，导致当前的再生混凝土的技术研究以及工程应用技术的研究没有达到可以进行工程应用的深度。这也是阻碍再生混凝土高速发展的重要瓶颈之一。

2.2 应用所遵循的规范标准不足

当前，我国道路工程建设中对于再生混凝土的应用，虽然有部分法规规范给出了一定的指导与要求。但是一方面，这些法规规范由于整体技术的不成熟，为了保证工程质量及工程可靠性，在一些技术细节处过于保守，造成一定的成本浪费;另一方面，这些法规规范本身并不成体系，对于再生混凝土的工程实际应用中的很多技术问题并没有明确、完整的描述与要求。导致工程建设者由于没有明确的规范要求，而不敢使用再生混凝土。投资方为了其投资的安全性，也不愿意进行再生混凝土这种技术还未完全成熟的技术与材料。

2.3 再生混凝土的承载性能过于局限

除了上述技术能力、法规规范等方面的问题限制了再生混凝土的大规模应用外，再生混凝土自身性能的局限性也是限制其应用范围的重要原因之一。由上节再生混凝土的性能特征可以看出，在条件相当的情况下，再生混凝土的各方面性能普遍比普通混凝土差。这一自身性能方面的局限性，也就决定了再生混凝土能够工程实际应用的上限，注定比普通混凝土的应用范围窄。虽然当前很多研究人员正在致力于再生混凝土的性能提升方面的技术研究，也成功研制出了高强高性能的再生混凝土。但是总体而言，再生混凝土的还是有一定的局限性，限制了其在道路工程中的广泛应用。

3 绿色环保型再生混凝土在道路工程中的应用现状

3.1 国外再生混凝土应用现状

再生混凝土这一技术的主要起源于欧洲，直接的诱因是第二次世界大战后的重建工作的直接需要。二战后，欧洲战后重建面临着很多由于战争而导致废弃的建筑物，庞大的废弃混凝土的处理是一个巨大的压力。对此，德国、前苏联等国家开始致力于废弃混凝土的再利用技术的研究。至今经过几十年的研究与应用，欧洲各国的再生混凝土技术已经基本成熟[4]。尤其是对于俄罗斯、德国、美国、日本、英国等发达国家而言，再生混凝土的工程应用非常成熟，也都有着相应的配套法律法规的监控与促进，整个再生混凝土的应用已经形成了一个成熟稳定的行业链。

例如，德国对于废弃混凝土的再利用方面，专门出台了相关鼓励政策，专门设置垃圾处理费，并将其部分资金用于扶持相应的垃圾处理再利用的企业。此外，德国在专门发布的垃圾法中，明确规定了工业上各种废弃物的再利用水平，比如，道路挖掘造成的建筑垃圾的再利用率要达到90%以上等。并且针对未利用的建筑垃圾按每吨500欧元进行收取額外的处理费。对于其他国家相关的废弃混凝土的再利用情况，如表1所示。由表1可以看出，当前发达国家中，简述废弃物的再利用率基本都维持在50%以上，对于其中的废弃混凝土而言，再利用形成再生混凝土的比例更高。

3.2 国内再生混凝土应用现状

由于我国仍处于发展中国家，也是近20年左右开始重视工程建设中废弃物的再利用问题。但我们已经对绿色环保意识、对绿水青山式可持续发展模式有了深刻的认识[5]。自20世纪90年代起，我国政府已经开始大力支持废弃物的再利用研究。上海、北京等经济较为发达的城市也都进行了很多实际的废弃混凝土再利用的实例。2004年9月，上海莘庄科技园中建设的生态建筑示范大楼，在设计及建设过程中，使用了大量的绿色环保型再生混凝土材料，墙体全部都是再生混凝土空心砖，整体的再生混凝土的利用率高达60%。2007年，合宁高速公路南京段的建设中，大量采用了再生混凝土，利用率高达80%，经济效益明显。

4 对后续绿色环保型再生混凝土的发展建议

针对当前的再生混凝土发展现状，对当前的经济发展形势以及技术发展规律进行综合研究，结合绿色环保的发展趋势，未来再生混凝土应该在以下几个方面进行加强研究与建设：

1）加大对再生混凝土制备、性能以及工程应用的研究，加快其在道路工程中的应用进程，扩大其应用范围。

2）进一步完善再生混凝土在工程中应用所对应的法律法规，从顶层为其广泛的道路工程应用创造条件。

3）出台对应的政策，给予废弃物再利用相关企业一定的政策扶持，鼓励资金在再生混凝土中领域的投入。

5 结语

我国工程建设领域正在不断发展，绿色环保将会是其重要的要求与特征之一。因此，我们有必要对再生混凝土技术进行研究，加快再生混凝土在道路工程中的大规模应用，为道路工程建设的绿色节能可持续发展提供支持。

参考文献

[1]谢喆敏，李志刚，芦敬迪，等，绿色混凝土的研究现状及发展建议[J].再生资源与循环经济，2019，12（02）：36-39+44.

[2]李伟，绿色环保型再生混凝土在道路工程的应用研究[J].节能，2019，38（04）：33-34.

[3]宋金博，节能环保型道路再生混凝土的应用探讨[J].绿色环保建材，2016（09）：19.

[4]杜晨旭，罗健，刘佳，再生混凝土应用综述[J].山西建筑，2016，42（07）：109-110.