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砖混类再生骨料在道路基层中的应用现状

文章出处:未知 人气: 发表时间:2022-02-25 13:03:43
摘要:为推进建筑废物资源化利用,开展砖混类再生骨料在道路基层中的应用研究。本文主要从砖混类材料的特点出发,分析当前国内外对砖混类再生骨料应用情况,解释工程应用中面临的问题,为当前的砖混类再生骨料利用提供思路。
 
 
 
关键词:建筑垃圾;砖混再生骨料;道路基层;研究现状
 
 
 
 
 
 
建筑垃圾是城市固体废弃物的主要组成部分,约占城市建筑垃圾总量的30%~40%。据估算,我国每年产生的建筑垃圾约为15.5亿吨,而多年来积存未处理的建筑垃圾也达到惊人的数十亿吨,因此,资源化循环利用形势十分紧迫。国内外的研究及应用实践证明,道路用再生无机混合料建筑垃圾再生骨料可全部或部分代替天然砂石,作为无机混合料的骨料,用于道路建设的基层和底基层,再生骨料的掺量可高达100%,可以大量消纳建筑垃圾,而中国建筑行业正以每年约70亿吨的速度消耗砂石。与此同时,城市建筑、市政设施的更新、改造、新建也产生了大量建筑垃圾,它们绝大部分未经任何处理便被运往郊外或乡村,采用传统方法(露天堆放、填埋等)予以处理,不仅耗用了大量耕地,增加了垃圾清运等建设经费,还给环境治理带来了极大困难。
 
 
 
目前道路建设中需要大量的新集料,如果能够将废旧的材料再生为可用的集料,不但可以缓解石料紧缺的压力,还可以解决废旧材料处理难的难题。尤其是针对分拣成本较高的砖混类建筑垃圾,如何用,性能如何,是大家共同关注的话题。目前,欧盟、美国、日本、韩国等建筑垃圾回收回用率已经达到了90%以上,而我国还不足10%。有必要对国内外目前砖混类建筑垃圾的应用情况进行研究,为我国充分的进行资源化利用提供思路。
 
 
 
一、将砖混类建筑垃圾应用于道路基层现状研究
 
 
 
1、国外研究现状
 
 
 
日本对建筑垃圾的主导方针是:(1)尽可能不从施工现场排出建筑垃圾;(2)建筑垃圾要尽可能的重新利用;(3)对于重新利用有困难的则应予以适当处理。早在1977年,日本建筑业协会就制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》。2005日本全国建筑废物资源总利用率达85%,其中废混凝土在资源化率达到98%。
 
 
 
北欧各国,如丹麦、芬兰、冰岛、挪威、瑞典等国于1989年实施了统一的北欧环境标准,比利时建筑研究协会(CSTC)长期以来一直关注建筑垃圾的再生利用,并在上世纪80年代末建立了专业学术组织以促进对建筑垃圾回收利用的研究。
 
 
 
美国广泛应用再生骨料摊铺路面是在20世纪70年代后期才兴起的。现在,在美国采用再生骨料作为面层混凝土的集料已成为一项推广应用的新技术,再生骨料正被应用于所有普通集料可以应用的路面重建项目。美国巴克尔大学研究了纤维增强稳定路面基层材料的弯曲疲劳性能。试验数据表明,以稳定基层材料为主体,外掺水泥和粉煤灰按重量计算,其疲劳强度和耐久能力完全满足高等级公路稳定基层材料的要求。
 
 
 
韩国再生骨料主要用于道路的垫层、基层等方面,部分用于再生混凝土,利用率高达83.4%。
 
 
 
德国将再生混凝土大量应用于公路路面工程,并于1998年8月提出了《在混凝土中采用再生骨料的应用指南》。
 
 
 
荷兰是最早开展再生混凝土研究和应用的国家之一,对建筑废弃物的再生利用十分重视,自1997年起,该国禁止对建筑废弃物进行掩埋处理,建筑垃圾再利用率几乎达到100%。
 
 
 
2、国内研究现状
 
 
 
我国的建筑垃圾体量特别大。首先是因为我国建筑量大;其次是建筑寿命短,我国建筑实际使用年限大概只有30年,一些发达国家实际使用寿命大概在70-90年,英国、俄国常有百年建筑,一栋建筑物,别人可能用了几代,但我国已经翻修多次。在这些因素的影响下,自然会产生大宗建筑垃圾,造成了垃圾围城困局。然而,不管是对这些建筑垃圾进行填埋、焚烧等初级处理,都会产生很多问题。如何解决问题?用怎样的材料去建设房屋、道路成为解决问题的一个重要方向。
 
 
 
东南大学张建晖研究表明不同颗粒级配对水泥稳定再生骨料基层无侧限抗压强度影响不同。长安大学刘陵庆研究表明通过对比天然集料和再生集料的工程技术指标得出再生集料的特点:压碎值高、吸水率大、密度小。华南理工大学陈强研究表明水泥稳定再生集料的最佳含水量比水泥稳定天然集料的大些;在水泥剂量不大于4%时,水泥稳定再生集料的7天无侧限抗压强度比水泥稳定天然集料的略高些;水泥剂量大于4%时,水泥稳定再生集料的7天无侧限抗压强度则比水泥稳定天然集料的低,不同水泥剂量的水泥稳定再生集料的养生龄期与无侧限抗压强度的发展趋势基本一致。
 
 
 
生态示范循环公园:北京市昌平区沙河镇将打造一个集生态、修复、休闲为一体的生态循环示范公园,将资源化的理念植入整个公园建设中,旨在打造绿色生态、雨水有效管理、改善微气候、可持续、可循环的生态公园,成为城市化过程中绿色持续可发展景观城市主义的有效实践。
 
 
 
西咸北环线高速公路建设:陕交集团等单位在西咸北环线高速公路建设中将建筑垃圾应用于临建、地基、路堤、路床、路面、预制构件等方面,总处置量达600万吨。盛天环保公司在河南机西高速公路二期工程中进行建筑垃圾填筑桥、涵洞(通道)台背施工,技术应用效果良好,使用建筑垃圾在 150 万吨以上。在公路应用还有对建筑垃圾原料要求低,加工简单,能就地解决等特点。业内人称,由于公路建设也有防渗、防污染、防沉降等措施,其实就是最好的建筑垃圾填埋场。因此,研发在道路工程中大规模使用建筑垃圾是今后一个主要方向。
 
 
 
顾八路大修工程:在网络上了解到,2017年8月份,首钢环境公司与北京鑫实路桥建设有限公司合作在房山区顾八路大修工程中完成建筑垃圾再生无机料在公路行业中的示范性应用,首次实现了砖瓦类无机料在北京道路系统的大规模应用。其中底基层采用砖混类再生无机料,基层采用废混凝土类再生无机料,强度等级1.0MPa,累计使用再生无机料3960吨。经施工方联合业主及监理单位现场进行了“钻心”及“弯沉”检测,芯样及检测结果均达到标准要求,铺设效果得到了业主及施工单位的一致认可。
 
 
 
二、存在的问题
 
 
 
目前在建筑垃圾资源化领域还存在很多问题,阻碍行业发展。例如,建筑垃圾再生骨料标准方面,笔者认为这些标准“该高的不高,该低的不低“。在当前的交通系统出台的行业规范以及地方标准来说,个别指标该低的不低,比如标准中压碎指标定得过高,一旦建筑垃圾中含有大量砖瓦,建筑垃圾再生骨料和天然石材没有可比性,但是实际上在道路中底基层、基层是可以运用的,所以应该采取差异化对待。其次,个别指标该高的不高,对于杂质的要求定得过低,很多人不愿意用再生料,认为杂质太多、质量太差,目前,建筑垃圾资源化行业正在培育期,如果标准定得很低,那大家就会觉得建筑垃圾再生行业就是将大垃圾变成小垃圾,以次充好的一个行业,因此要提高标准,改变大家的认知。
 
 
 
三、小结
 
 
 
由上研究可以发现,在国外砖混类的材料相对较少,但国内类似的示范项目较多,尤其在二级重载交通条件下,将二灰稳定再生骨料用于基层、底基层。通过一定时间的运营检验,验证了无机结合料稳定建筑垃圾再生骨料尤其是砖混类再生骨料为主的其路面结构设计在力学性能和稳定性、耐久性均满足路用性能的需要,可以将砖混类再生骨料用于道路结构中。但具体使用的结构部位、结构层数需要根据每条路的自然环境、交通量、交通荷载等因路不通而路面结构设计应作相应的调整。

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