一、前 言
随着科技的进步,社会的发展,中心城市的建筑业也在不断发展。几乎每天都有旧的建筑物要拆除,每天都有新的建筑要兴建。无论是从废旧建筑物上拆下的废弃混凝土,还是新建筑物兴建过程中所产生的废渣,都属于建筑垃圾。这些垃圾影响了城市生活环境,造成了环境污染。把它们运送到郊外进行掩埋,不仅要花费大量的运费,会给城市郊区造成二次污染。其次,堆放掩埋这些建筑垃圾又要占用大量宝贵的土地资源。将建筑垃圾(此处主要包括废弃混凝土块、碎砖块等)进行资源化利用,变的越来越重要了。
另一方面,在人类发展的过程中,随着建筑业的不断发展,建筑材料也发生着很多变化,从最早的木材、石块到现在的各种合成材料。在这些材料中,最重要且使用量最大的当数混凝土了。在现在建筑物中,几乎找不到没有使用混凝土的。目前,全世界混凝土的年产量约28亿立方米,我国的混凝土年产量约占世界总量的45%,约13~14亿立方米。混凝土原材料中其骨料占混凝土总量的75%,由此可推断,其骨料的使用量有多大。总有一天地球上的骨料回消耗殆尽。为了能够解决这些问题,各国开始了再生混凝土的研究开发与应用。
二、再生混凝土的研究现状
二次世界大战之后,苏联、日本、德国等国家重建家园,就注意到了废弃混凝土的问题并开始了再生混凝土的研究开发与利用,且已召开过三次有关废弃混凝土再生利用的专题国际会议。如今,再生混凝土已经成为发达国家共同的研究课题了,有些国家还以立法的形式来保证和促进其研究的进行。随着我国政府对资源环境问题的重视,也已经开始鼓励再生混凝土的研究与开发了。
1、日本
日本是一个面积小资源少的岛国,它在建筑垃圾再生利用研究方面起步早,做的也比好的。日本政府早在1977年就制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》,并相继在各地建立了处理建筑垃圾的再生利用工厂。日本建设省在1992年提出了“控制建筑副产品排放和建筑副产品在利用技术开发”的5年计划并于1996年10月制订了“再生资源法”旨在推动建筑副产品的再利用,为建筑垃圾的资源化利用提供法律和制度的保障。日本已经对再生混凝土的吸水性、强度、配合比、干缩性、耐冻性等性质做了系统的研究。目前,日本对建筑垃圾的再生利用率已达到70%左右了。
2、美国
美国政府制定了《超级基金法》,规定:“任何生产有工业废弃物的企业,必须自行妥善处理,不得擅自随意倾倒。”美国不但鼓励再生混凝土的利用,而且还对再生混凝土的性能做了系统性的研究和试验。比如美国密歇根州的两条公路就是使用的再生混凝土。通过对其的研究,表明再生混凝土的干缩率要比天然骨料的混凝土要大。美国的CYCLEAN公司采用微波技术可以100%的回收利用路面沥青混凝土,其质量与新拌沥青混凝土路面料相同,而成本降低了1/3,同时节约了垃圾清运和处理费用,大大减轻了城市的环境污染。
3、欧洲各国
丹麦、荷兰等一些石料紧缺、依赖进口天然骨料的国家,十分重视建筑废料的再生利用。丹麦在1990年产生1220万吨建筑拆除废料,有820万吨 被回收利用,回收利用率达67.2%。荷兰内阁环境政策计划书中,2000年建筑废料计划回收率高达90%。德国目前将再生混凝土主要应用于公路路面。德国lower Saxong的一条双层混凝土公路采用了再生混凝土,该混凝土路面总厚度26cm,底层混凝土19cm采用再生混凝土,面层7cm采用天然骨料配制的混凝土。德国钢筋委员会1998年8月提出了“在混凝土中采用再生骨料的应用指南”,要求采用再生骨料的混凝土必须完全符合天然骨料混凝土的国家标准。法国还利用碎混凝土块和碎砖生产出了砖石混凝土砌块,所得混凝土块已被测定,符合与砖石混凝土材料有关NBNB21-001(1988)标准。
4、中国
我国是个地大物博的国家,在一定时期内不会出现混凝土骨料原料的缺乏。但是建筑垃圾带来的环境污染问题越来越严重,使的我国政府已经开始了筑垃圾资源化利用的研究。虽然我国对再生混凝土的研究起步比较晚,还处在试验室阶段,但也取得了相应的成果,如顾佳勋研究的建筑垃圾砌块技术已获得国家专利。1990年上海市第二建筑工程公司在市中心的“华亭”和“霍兰”两项工程中就使用了其结构施工阶段产生的建筑垃圾。上海市建筑构件制品公司于1997年开始利用废弃混凝土制作混凝土空心砌块,其产品指标完全符合上海市标准《混凝土小型空心砌块工程及验收规程》。
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