建筑垃圾再生利用技术论文文献

浅谈土木环境中的绿色施工摘要：建筑活动是人类对自然资源、环境资源影响最大的活动之一。近几年来，建筑业取得的成绩是显著的，为国民经济和社会发展做出的贡献有目共睹，但是建筑业在发展过程中还存在不少问题，突出表现在难以摆脱粗放型增长方式，整个行业高投入、高消耗、高污染，对资源能源的依赖性较强，消耗性过高，对资源环境的保护不够。关键字：环境污染 绿色施工含义 施工原则 施工措施 施工方法1前言据有关资料统计，目前在消耗资源和环境污染方面建筑业占的比例比较大。建筑业耗用了人类从自然界中获取原材料的50％以上，消耗了全球可利用能源的50％左右，建筑施工污染比例占到了空气污染、光污染、电磁污染等各种污染总和的34％，并排放出了相当于人类活动垃圾40％ 的建筑垃圾。由此可见， 倡导建筑企业实行“ 绿色施工”，对于控制资源消耗和环境污染是何等重要。因此，建筑业可持续发展已成为全球关注的焦点，绿色施工是在建筑业落实可持续发展战略的重要手段。2施工对环境的污染随着人类社会的发展，人们的需求也日益提高，建筑业的发展也不断提高。相应的土木工程施工也给环境带来一定的危害。建筑施工对环境影响问题的主题是人类工程——经济活动引起的环境的异常变化。垃圾填埋造成的污水渗漏，基坑开挖对周围地质体、环境、生态等均产生一定的影响，即会产生一系列的环境工程地质问题，建筑材料对室内空气污染，建筑施工垃圾的处理等等。环境影响的识别和评价应考虑以下因素（1）对大气的污染。在施工阶段会引起尘土飞扬, 施工工地内堆放水泥、灰土、砂石等易产生扬尘污染物料, 爆破或者拆除建筑物、构筑物等都会对大气环境造成污染。（2）对水的污染。施工破坏该地的生态环境引起水土流失，机械设备及运输车辆的维修保养产生油垢以及施工阶段用水的同时都会对水体产生一定的影响。（3）对土壤的污染。施工中产生的固体废物及由水体污染都会给土壤带来危害。（4）废弃物。（5）噪声。建筑噪声具有突发性特点。建筑工程通常是按照人们建设、改造城市的要求而进行的一项活动。其噪声干扰是随着建筑作业活动的发生而出现的，对于周围城市居民来说，这是一种突发性的干扰。建筑噪声干扰具有非永久性特点。建筑噪声会随着建筑作业活动的结束而结束，因此，其对居民的干扰是非永久性的。另外，建筑施工噪声还具有强度大且持续时间集中、技术强制性强、噪声控制难度大等特点（6）资源和能源的浪费。大型公共建筑全年能耗较大，单位面积耗电量远高于一般民用建筑。些大型公共建筑在设计上盲目追求形式，忘记了节约能源，很多都搞大玻璃幕墙，完全不考虑避阳、绝热等措施。同时，建筑体与室外相连部分少，无法有效利用室外低温，导致建筑内部发热量大，很多空调制冷机春秋季仍连月运转，造成巨大的能源浪费。（7）局部地区性环境问题，例如一般情况下，震动、无线电波可不视作环境影响，而在特殊条件下，这些因素可成为环境影响。确定环境因素时应考虑以下因素：（1）环境因素的识别。（2）确定重大环境因素。（3）新产品、新工艺或新材料对环境影响。（4）是否处于环境敏感地区。（5）活动、产品或服务发生变化对环境因素有什么影响。（6）环境影响的频度和范围。地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的，而人口增长的速度是不断加快的。因此，人类为了争取生存，必须很好的保护环境、绿色施工是基本国策的必然要求。坚持以科学发展观统领社会经济发展的全局，大力发展循环经济，建设资源节约型和环境保护型社会，这是我国的基本国策，建设业是国民经济的重要组成部分，建设施工又是建设业重要的一环，所以施工企业实施绿色施工是我国基本国策的必然要求。3绿色施工的含义具有可持续发展思想的施工方法或技术，被称为绿色施工技术或可持续施工技术。它不是独立于传统施工技术的全新技术，而是用可持续的眼光对传统施工技术的重新审视，是符合可持续发展战略的施工技术。绿色施工是以可持续发展思想为基本宗旨的施工方法，在施工过程中最大限度地减少施工活动对场地及周围环境的不利影响，严格控制噪声污染、光污染和大气污染。建筑企业要把发展和环保的矛盾统一起来，一个非常有效的途径就是实施绿色施工。4绿色施工所遵循的原则传统的施工模式以追求施工进度和控制项目成本为主要目标, 虽然各个工程项目也有对于施工质量、安全生产和环境包含的目标, 但是它们都处在从属于进度和成本的次要地位。为了节约成本和加快施工进度, 施工企业往往会沿用落后的施工工艺, 采用人海战术, 拼设备、拼材料, 造成资源的浪费资源和环境破坏。绿色施工是清洁生产原则和循环经济”3R”原则在建筑施工过程中的具体应用。清洁生产原则要求在建筑施工全过程的每一个环节, 以最小量的资源和能源消耗, 使污染的产生降低到最低程度。清洁生产不仅要实现施工过程的无污染或少污染, 而且要求建筑物在使用和最终报废处置过程中, 也不对人类的生存环境造成损害。循环经济所要求的“3R”原则包括“Reduce，Reuse，Recy-cle” 即“ 减量化” 、“ 再使用” 、“循环再生利用”的原则。减量化原则要求建筑施工项目应当用较少的原材料和能源投人来达到完成建筑施工的目的, 即从源头上注意节约资源和减少污染再使用原则是要求建成的建筑物应当有一个相对较长的使用期限, 而不是太过频繁的更新换代, 即所谓“ 造了就拆, 拆了又造”再循环原则是要求建筑物在完成其使用功能而被拆除后, 原来的建筑材料还能够被重新利用, 而不是变成建筑垃圾。5我国建筑业企业绿色施工现状目前，建筑企业追求快速发展，忽视绿色施工，建筑耗能巨大造成的污染也很大。业主在招标文件中，没有将绿色施工作为一项指标进行评分，或者没有给予合适的权重，而是在保证质量的条件下拼命压价；由于施工人员大多文化程度偏低，对绿色施工没有很好的意识，对施工过程的环境护、能源节约尤为不重视，同样也造成绿色施工推广的困难；绿色施工的经济性差也带来了推广的困难。一些绿色施工技术的运用需要增加一定的设施或人员投入，或需要调整施工作业时间，从而导致建筑成本的增加，如无声振捣、现代化隔离防护、节水节电等新型设备（施）；有利于可持续的建造方法的研究与确定等。6 推进建筑业绿色施工的措施 建立绿色施工的法规标准和制度当前我国绿色施工尚处于起步阶段,实施绿色施工，必须要实施科学管理，提高企业管理水平，使企业从被动地适应转变为主动的响应，使企业实施绿色施工制度化、规范化。在推进绿色施工的实践中，及时总结地区和企业经验，对绿色施工评价指标进一步量化,并逐步形成相关标准和规范，使绿色施工管理有标可依。随着社会进步和经济发展，我们将把一些企业的好经验及时总结和研究， 条件成熟时上升为标准，有些还可以上升为强制性标准。 绿色施工与环境结合工程施工过程会扰乱场地环境，这一点对于未开发区域的新建项目尤其严重。场地平整、土方开挖、施工降水、永久及临时设施建造（如：在满足施工、设计和经济方面要求的前提下，尽量减少清理和扰动的区域面积，尽量减少临时设施、减少施工用管线）、场地废物处理（如：场地内哪些区域将被用作仓储和临时设施建设，如何合理安排承包商、分包商及各工种对施工场地的使用，减少材料和设备的搬动）等均会对场地上现存的动植物资源、地形地貌、地下水位等造成影响。因此，施工中减少场地干扰、尊重基地环境,对保护生态环境、维持地方文脉，具有重要的意义。 绿色施工与当地气候结合承包商在选择施工方法、施工机械，安排施工顺序，布置施工场地时应结合气候特征,以减少因气候原因而带来施工措施的增加,资源和能源用量的增加，有效的降低施工成本，减少因为额外措施对施工现场及环境的干扰， 可以有利于施工现场环境质量品质的改善和工程质量的提高。如：在雨季来临之前，完成土方工程、基础工程的施工，以减少地下水位上升对施工的影响,减少其它需要增加的额外雨季施工保证措施。 绿色施工减少环境污染工程施工中产生的大量灰尘、噪音、有毒有害气体、废物等会对环境品质造成严重的影响, 也将有损于现场工作人员、使用者以及公众的健康。因此，减少环境污染，提高环境品质也是绿色施工的基本原则。7实施绿色施工的方法绿色施工并不是完全独立于传统施工的施工体系，它是在传统施工的基础上按科学发展观对传统施工体系进行创新和提升，其主要方法如下: 系统化施工体系是一个系统工程，它包括施工组织设计、施工准备（场地、机具、材料、后勤设施等准备），施工运行、设备维修和竣工后施工场地的生态复原等等。如前所述，传统施工也有节约资源和环保指标，但往往局限于选用环保型施工机具和实施降噪、降尘的环保型封闭施工局部环节，而绿色施工要求从施工组织设计开始的施工全过程（全系统）都要贯彻绿色施工的原则。制度 社会化在传统施工中，设法节约资源和保护环境主要是施工企业的现场施工人员，而绿色施工要求全社会（政府主管部门、施工企业、广大民众）达成绿色施工的共识，支持和监督绿色施工的实施。按照绿色施工的全体人员（领导成员、现场人员、后勤服务人员等）都担负着绿色施工的相应任务，如中铁三局在青藏铁路工地举办青藏铁路环保培训班培训员工，除了在施工环保外，对生活垃圾和施工污水也进行无害化处理，以保护环境信息化在施工中工程量是动态变化的，随着施工的推进，工程量参数实时变化，传统施工是粗放型施工，施工机械的机种和机台数量往往采用定性方法选定，固定的机种和机台数量不能有效地适应动态变化的工程量，所以会造成机种不匹配、机台数量偏多或偏少、工序衔接不顺畅或脱节等弊病，很难实现高效、低耗、环保的目标。一体化一体化的体现施工实践表明，在确保完成工程任务的前提下投入的工程机械和机台数愈少，则工程的工效、耗料、环保的指标数就愈好，所以一体化施工方式成为实施绿色施工的又一重要施工方式，一体化作业工程机械成为国内外著名工程机械厂商竞相开发的新机种。一体化施工指使用单台工程机械可以连续地顺序完成工程的多个或全部工序，从而减少进场的工程机械机种和数量，消除工序衔接的停闲时间，减少施工人员，从而提高工效、降低物料消耗、减少环境污染。实施一体化施工主要有2种方式：(1) 使用多功能工程机 械进行一体化作业，即一机作业，化（工序）繁为简。如俄罗斯开发的凸块式压实轮多功能压路机，主机为凸块式压实轮压轮机，压实轮前置推土板，机后置平板式振动器，可代替推土机、静压压路机、振动压路机同时完成（一体化）土质路基的回填、推平、静压实和振动压实作业，减少进场的机种和数量，从而减少了工程机械对环境的污染并节约作业成本10%，还加快了施工进度。(2) 连续运输。运输作业是施工中重要的一环，据统计资料分析，运输作业时间占施工总作业循环时间的1/4~1/2，环境负荷（有害气体排放、振动、噪声、扬尘等）的1/10-1/2。近年来，由于电动式皮带运输机等连续式运输机械的技术进步，连续运输已成为绿色施工的运输方式获得推广运用。与间歇式的运输方式相比，连续运输采用清洁能源电能，环境负荷小、运输连续、无二次运输环节、效率高、作业成本低。其它除上述四化以外，实施绿色施工的方法还有：尽量少占施工用地，在施工中尽量保护生态环境；大力开发和使用环保型工程机械，重视建设副产物（建设固体废弃物、建筑垃圾）的再生利用；推广使用环保型建筑材料（建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等），努力提高工程机械及零部件的3R率（可重复使用、可循环使用、可再生使用率）等。8结束语绿色施工是世界施工技术发展的必然趋势。上世纪80 年代以来，发达国家进入循环经济时代，其施工企业也相应实施绿色施工（亦称清洁施工、环保施工）。为了促进施工企业实施绿色施工，日、美、德等发达国家，都制定了相应的法律、法规、政策，对具有绿色施工能力的企业，给予奖励。随着循环经济理念已成为世界各国的共识，绿色施工技术也随之成为世界施工技术发展的必然趋势。绿色施工在我国前景随着我国建筑业的发展和人们对于环境保护意识的日益增强, 施工过程中的资源浪费现象和施工活动所造成的环境污染问题也越来越为人们所重视。不断加强施工环境管理、改进施工工艺、使用环保材料和机械、减少资源浪费和环境污染、实现绿色施工是施工企业所要追求的目标, 也是施工企业的社会责。21 世纪是生态建设的世纪，企业的竞争不仅是质量、成本、进度、服务等方面的竞争，而且是生态环境保护的竞争、企业绿色形象的竞争，积极主动地把绿色施工能力作为企业的竞争力予以培养和完善，充分运用科学的管理方法，采取切实可行的行动做到保护环境、节约能源，将成为建筑施工企业的必然选择。参考文献[ 1 ] 王利平.土木工程环境导论概论 科学出版社[ 2 ] 生活垃圾填埋污染控制标准 GB16889 - 1997[ 3 ] 刘永平.建筑业技术创新障碍分析[D].重庆：重庆大学,2006.[ 4 ] 绿色建筑技术导则(建科[2005 ]199 号) [ R] . 2005[ 5 ] 绿色施工导则(建质[2007 ]223 号) [ R] . 2007.[ 6 ] 王有为.中国绿色施工解析[J ] . 施工技术,2008.[ 7 ] 土壤、固体废物、噪声和振动分册 中国环境科学出版社

行业主要上市公司：瀚蓝环境(600323);格林美(002340);伟明环保(603568);启迪环境(000826);东江环保()等

本文核心数据：固废处理产量、废铝回收量、固废处理产量占比等

行业概况

1、定义

固废处理，全称固体废弃物的处理，通常是指物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程，固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。

根据《固体废物分类目录》，固体废物的种类包括工业固体废物、生活垃圾、建筑垃圾和农业固体废物。

2、产业链剖析：中游为关键环节

固废处理行业上游主要是固废处理设备制造，包括焚烧设备、餐厨垃圾处理设备、污泥干化处理设备、环卫清洁设备、固废转运设备等;中游固废处理环节可分为固废分类、固废转运和固废处理;下游则主要是废弃物资源回收循环利用等。

固废处理行业上游代表企业有固废焚烧设备供应商华冠科技、安居乐、绿景环保，餐厨垃圾处理设备供应商邦冠机械、水天蓝环保、三盛环保，污泥干化处理设备供应商恒源机械、科力达、金陵环保，固化转运设备供应商东风商用车、北汽福田、江西五十铃等;中游参与者按处理固废类型可分为工业危废处理企业、餐厨固废处理企业、固废处理综合企业等;下游主要参与者包括废水处理企业天泽环保、瑞美迪、沃腾环保、鸿淳环保，飞灰处理企业无锡科熔、中科国润、福尔程环保、恩特重工等。

行业发展历程：行业发展进入快车道

我国固废处理行业较发达国家起步较晚，从政策历程来看，2005年，《中华人民共和国固体废物环境污染防治法》正式实施，“十一五”期间国家政策主要鼓励对固体废物实行回收和利用、减少固体废物生产量;“十二五”时期，《关于建立完整的先进的废旧商品回收体系的意见》出台，我国开始加强对固体废物进口的监管，同时深入推进大宗固体废物综合利用，加强共性关键技术研发及推广，固废处理行业受重视程度增加;“十三五”时期，《“无废城市”建设试点工作方案》、《工业固体废物资源综合利用评价管理暂行办法》等政策出台，提出要全面整治历史遗留尾矿库，统筹推进大宗固体废弃物综合利用，鼓励专业化第三方机构从事固体废物资源化利用相关工作，固废处理行业发展进一步加快;“十四五”以来，低碳化进程推进的带动下，固废处理相关国家政策进一步优化，支持力度进一步加大，全面禁止进口固体废物，继续加强大宗固废综合利用，大力开展“无废城市”建设，固废处理行业发展进入快车道。

行业政策背景：受到国家政策大力支持

我国国家政策鼓励和支持固废处理行业发展。自2005年《中华人民共和国固体废物环境污染防治法》正式实施以来固废处理行业相关政策密集出台，重点政策如下：

行业发展现状：市场规模不断扩大

1、固废产生情况

近年来我国国民经济快速发展、城镇化水平持续提高，固体废物产量也快速增加。2016-2021年我国部分固体废物产生情况如下：

注：①截至2022年9月，一般工业固废、工业危险废物产生量、生活垃圾清运量级危险废弃物产生量2021年数据暂未发布，且国家统计局未公布2018-2019年危险废弃物产生量数据，表中数据根据历史趋势测算得出，届时以官方发布为准;

②不同数据来源统计口径不一，可能存在冲突。

2、固废处理情况

全球低碳的大环境下，我国环保产业整体发展良好，固废处理能力不断提高。瑞泰环保招股说明书数据显示，2016-2021年，中国固废处理量由亿吨上升至亿吨，年复合增长率约为。

3、固废处理行业市场规模

根据中国环境保护产业协会发布的《中国环保产业发展状况报告》，2016-2020年，我国固废处置与资源化行业营业收入逐年提高，2020年达8030亿元，初步估算2021年约为9900亿元。

注：中国固废处置资源化行业营业收入=固废处置资源化样本企业营业收入/环保产业全样本企业营业收入*环保产业总营业收入。截至2022年9月，最新数据统计时间为2020年，2021年数据根据往年数据及市场发展趋势估算得出。

行业竞争格局

1、区域竞争：华东地区发展较好

根据中项网数据，2021-2022上半年，我国固废处理工程招投标项目分布最为集中的区域为华东地区，固废处理工程项目数量共计58个，占全国总数量的，其次为华北地区和华中地区，分别占比和。

从企业区域分布来看，我国固废处理行业企业同样集中在华东地区。根据企查猫数据，截至2022年9月，江苏省固废处理相关企业数量超过1000家，位列全国第一，广东、安徽、山东和浙江省企业数量也均超过500家。

2、企业竞争：光大环境和瀚蓝环境规模领先

根据E20环境平台和中国城市建设研究院有限公司共同发布的“中国固废十大影响力企业”，2021年我国固废处理领域领先企业有中国光大环境(集团)有限公司、中国环境保护集团有限公司、上海康恒环境股份有限公司、上海环境集团股份有限公司等，具体排名如下：

具体来看，我国固废处理行业业务规模较大的企业有光大环境、瀚蓝环境等，2021年，光大环境危废及固废处理量达万吨，瀚蓝环境固废处理业务营业收入达亿元，竞争力较强。

行业发展前景及趋势预测

1、发展趋势：市场规模持续扩大、技术水平不断提高、资源化利用率进一步提高

我国固废处理行业发展趋势主要有市场规模持续扩大、技术水平不断提高、资源化利用率进一步提高三个方面。

2、发展前景：政策加持下发展前景向好

在固废产生量持续增加、国家政策大力支持、固废处理技术不断革新以及环保投资额扩大等因素的带动下，我国固废处理行业发展进入快车道，预计2027年固废处理量有望达到130亿吨，2022-2027年复合增长率约为。

固废处置与资源化利用行业营业收入也将同步扩大，预计2027年有望超过18000亿元，2022-2027年年复合增长率约为11%。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国固废处理行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

浅谈再生混凝土的性能特点及其应用工学论文

在日常学习和工作中，说到论文，大家肯定都不陌生吧，论文是探讨问题进行学术研究的一种手段。你所见过的论文是什么样的呢？以下是我为大家收集的浅谈再生混凝土的性能特点及其应用工学论文，希望对大家有所帮助。

摘要 ：

新建筑工程的建设和旧建筑工程的拆除都会产生大量的建筑垃圾，既造成环境污染又浪费大量资源，如何处理日益增多的建筑废弃垃圾，减轻对环境的污染，已成为各个国家必须面对的重要课题.通过分析再生混凝土的物理、力学性能、耐久性能、剪切性能以及抗震性能，探讨了再生混凝土的应用前景。

关键词 :再生混凝土;性能指标;建筑垃圾;应用前景

引言

目前我国正处于大兴土木的建设时期，土木建筑的快速发展带动了国民经济，也成为了消耗资源和产生垃圾最多的行业.为了有效减少环境污染破环，减少废弃混凝土的数量，做到可持续协调发展，目前解决该问题的方法只有再生利用，于是跟再生混凝土有关的一些技术和研究也快速发展起来。

再生骨料或再生混凝土骨料[1-2]是指将废弃混凝土块破碎、分级，并按一定的级配混合后形成的骨料，而利用再生骨料作为部分或全部骨料配制的混凝土，称为再生骨料混凝土，简称再生混凝土.再生混凝土是建筑材料的循环再利用，是与生态环境发展相协调的重要一部分，也 符合国家的可持续发展战略.本文主要讨论再生混凝土基本性能，探讨再生混凝土应用工程的发展前景。

1、再生混凝土研究现状

国外研究现状国外对于再生混凝土的研究比较早，可以追溯到二次世界大战期间，连年的战争破坏了大量的建筑物，同时也产生了大量的废弃物，因此许多欧洲国家均不同程度地面临着如何处理废弃物的问题[2].20世纪50年代，苏联和德国为了处理大量废弃混凝土同时为城市重建提供新的原材料，相继开展了再生混凝土技术的研究工作.1977年日本政府制定了JIS TR A 0006《再生骨料和再生混凝土使用规范》;1991年日本政府又制定了《资源重新利用促进法》，规定建筑施工过程中产生的渣土、混凝土块、沥青混凝土块、木材、金属等建筑垃圾，必须送往“再生资源化设施”进行处理。

对于废弃物再利用，美国政府也制定了《超基金法》，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.”这个规定给再生混凝土的发展提供了操作依据和法律保障.

国内研究现状

我国对再生混凝土的研究工作起步相对较晚，目前还停留在实验室研究阶段，不过政府对再生混凝土研究工作相当重视，相继投入了不少的资金，也取得了一些成果.同济大学对再生混凝土技术进行了大量的研究工作[2-3]，包括再生混凝土的强度和工作性能、废弃混凝土破碎及再生工艺研究、再生混凝土耐久性研究、再生混凝土梁柱试验研究、再生混凝土框架节点试验研究、再生混凝土框架结构抗震性能的研究等.2007年同济大学编写了地方标准《再生混凝土应用技术规程》(DG/TJ 08-2018-2007)，为再生混凝土的应用提供了技术指导。

另外，中科院、东南大学、浙江大学和北京工业大学等相关科研单位也对再生混凝土开展了大量的研究工作，并开发了相关的再生混凝土技术。

2、再生混凝土性能特点

物理力学性能东南大学陈亮等对再生骨料混凝土技术开发与研究的最新进展进行了综述与对比分析[3]，分析结果表明再生混凝土的破坏过程和破坏模式与普通混凝土基本一致.从破坏形态来看，再生混凝土的破坏基本上始自粗骨料和水泥凝胶体面的黏结破坏，再生混凝土的长期抗压强度发展规律与普通混凝土有所差异.分析还指出，全部采用废混凝土作骨料的再生混凝土与相同配合比的普通碎石混凝土相比，抗压强度降低9%，抗拉强度降低7%，抗压弹性模量降低28%，抗拉弹性模量降低34%，说明再生混凝土脆性降低，韧性增加.而全部采用废弃混凝土作骨料的再生混凝土较相同配合比的普通混凝土极限拉应变增大28%，拉伸弹模降低34%，抗压强度比有所增加，说明再生混凝土的抗裂性能较好。

中国科学院武汉岩土力学研究所骆行文等通过一系列试验，分析研究了不同再生混凝土取代率对静力力学性能的影响，研究了再生混凝土声波传播特征参数随再生混凝土轴向压缩变形的变化规律[4].指出随着再生混凝土取代率的增加，再生混凝土的应力峰值在减小，再生混凝土的弹性模量和变形模量也在降低.分析还表明再生混凝土声波传播速度随着再生混凝土的轴向压缩变形先增大后减小，在再生混凝土轴向压缩过程中，超声波在再生混凝土中波幅先增大后减小。

同济大学肖建庄通过不同再生粗骨料取代率下再生混凝土的单轴受压应力应变全曲线试验，分析了再生粗骨料取代率对再生混凝土的应力应变全曲线形状和再生混凝土抗压强度、弹性模量、峰值及极限应变的影响[5].研究表明，再生混凝土的应力应变全曲线的总体形状与普通混凝土的相似，但曲线上各特征点的应力和应变值有所区别;再生混凝土的棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的比值高于普通泥凝土;再生混凝土的峰值应变大于普通混凝土;再生混凝土的弹性模量明显低于普通混凝土.分析还指出再生混凝土应力应变全曲线的上升段和下降段可以分别用3次多项式和有理分式分别进行拟合。

浙江大学徐亦东等采用优质矿物掺合料和高效减水剂成功配制出C40—C60高性能再生混凝土，并采用电液伺服压力试验机对高性能再生混凝土进行单轴受压试验，测得其应力应变曲线并进行理论分析，总结出了再生混凝土单轴受压应力应变全曲线的数学表达式，与试验结果吻合较好[6-7]。

西班牙加泰罗尼亚理工大学等设计4种不同的再生混凝土粗集料取代率，通过4种混凝土的搭配比例来得到相同的抗压强度，分析了再生混凝土的力学性能[8].试验中，回收集料处于吸水状态，但不饱和，以控制新拌混凝土的性能、有效水灰比和更低的强度偏差.结果表明采用中低抗压强度的集料生产再生混凝土，其必要性已被证实归结于水泥的用量，测定了再生混凝土相对较低的弹性模量，此结果验证了几位学者提出的数学模型的有效性。

葡萄牙里斯本理工大学等通过不同的养护条件分析了再生混凝土的物理力学性能，分析了再生混凝土的抗压强度、劈裂强度、弹性模量和磨耗值，分析结果表明影响再生混凝土物理力学的养护条件大体上跟普通混凝土一致[9]。

意大利马尔凯理工大学Valeria Corinaldesi等采用取代率为30%的再生集料配制再生混凝土，分析了梁柱结合处再生混凝土在周期荷载下适用于结构的可行性[10].当取代率为30%时，再生混凝土与普通混凝土有几乎相同的抗压强度，然而，再生混凝土的抗拉强度、劈裂强度和弹性模量比普通混凝土偏低.基于周期荷载试验结果，通过参数裂缝类型、分布能、延展性和设计值来评价梁柱结点处的性能，结果显示，利用再生混凝土浇筑的结点具备充足的结构性能。

耐久性能

武汉大学刘数华、饶美娟对再生混凝土的变形性能主要包括弹性行为、干缩与徐变、温度变形性能，再生混凝土的耐久性包括渗透性、抗冻耐久性和抗化学侵蚀性能[11].对再生混凝土的变形性能和耐久性能进行深入分析，结果表明，再生骨料对再生混凝土变形性能和耐久性能虽有不同影响，但亦可满足于工程应用。

湖南省高速公路管理局龚先兵和长沙理工大学刘朝晖、李九苏对道路再生骨料混凝土的耐久性进行系统试验研究，包括抗硫酸盐侵蚀试验、抗冻性试验和干缩性试验，结果表明，再生骨料混凝土的耐久性能能够满足道路工程的需要[12]。

浙江大学徐亦冬，沈建生根据再生骨料的特性并结合当今的研究热点“高性能混凝土”技术，使再生混凝土向高性能化的方向发展[13].研究表明，尽管再生骨料属于低品质骨料，但通过将粉煤灰、矿渣及硅灰等矿物掺合料应用于再生混凝土中，充分利用粉体的优化组合以及界面强化效应，可使再生混凝上具有良好的工作性及较高的强度等级。

安徽水利水电学院的魏应乐对再生混凝士的抗渗性、抗冻融性、抗碳化、氯离子渗透性、硫酸盐侵蚀、耐磨性进行了分析，并提出了减小水灰比、掺加粉煤灰、采用二次搅拌工艺、减小再生骨料最大粒径、采用半饱和面于状态等改善再生混凝土耐久性的措施[14].研究结果表明，再生混凝土的抗渗性、抗冻融行、抗硫酸盐侵蚀性、抗氯离子渗透性和耐磨性均较普通混凝土弱。

美国威斯康星大学麦迪逊分校等在中干试验环境下，对引气型再生混凝土和非引气型再生混凝土进行自由状态下冻融耐久性试验[15]，结果表明，直接冻融坚固性试验为判断再生混凝土集料的坚固性提供了更为实际的试验条件，硫酸盐坚固性试验不能预测再生混凝土集料的冻融难易程度。

英国诺桑比亚大学Alan Richardson等基于质量损失和极限抗压强度2个指标，采用对比试验，对再生混凝土的冻融耐久性试验进行研究[16]，结果表明，再生混凝土与普通混凝土几乎有着相似的耐久性，原因归结于在分批前对再生集料仔细的选择和处理.耐久性是材料的一个重要指标，再生集料需要被大量的测试以便用于工业生产，本文表明了未来应用的可能性。

抗剪性能

广西大学黄莹、邓志恒等通过对四点受力等高变宽梁进行剪切试验，探讨水灰比相同的条件下，再生骨料取代率对再生混凝土剪切性能的.影响[17].研究表明，再生混凝土剪切破坏形态和普通混凝土相似，但其抗剪强度和变形能力均低于普通混凝土.在对再生混凝土抗剪强度、剪切变形和剪切模量分析的基础上，绘制了再生混凝土的剪应力应变曲线，建议了剪应力应变曲线方程和剪切模量的计算公式。

广东省建筑科学研究院黄健和同济大学建筑工程系肖建庄、雷斌对影响再生混凝土梁抗剪承载力的各因素作了定性分析，得出再生混凝土梁抗剪机理，包括剪跨比、混凝土强度及配箍率在内的诸多因素对再生混凝土梁抗剪承载力的影响趋势与普通混凝土梁基本一致的结论[18].同时指出增大荷载分项系数可明显提高再生混凝土梁抗剪可靠度指标，但在配箍率较小时，荷载分项系数提高至时再生混凝土梁抗剪可靠度也不能满足可靠度要求.增大再生混凝士抗压强度平均值，使其标准值达到与普通混凝土相同的水平，再生混凝土梁的抗剪可靠度均可满足规范要求，这是提高再生混凝土梁抗剪可靠度指标的最佳途径。

西安建筑科技大学刘丰、白国良等试验采用等高变宽梁，考虑混凝土强度等级和再生骨料取代率，研究了再生混凝土梁的抗剪强度和变形及其发展规律[19]，得出了再生混凝土梁抗剪极限承载力与取代率没有直接关系的结论，同时还得出再生混凝土梁的切应力主应变曲线接近直线，试验所得抗剪强度相对普通混凝土较低的结论。

郑州大学的张雷顺通过13根再生混凝土梁与普通混凝土梁的对比试验，对再生粗骨料取代抗震性能同济大学建筑工程系的肖建庄、朱晓晖完成了3种不同再生粗骨料取代率再生混凝土框架边节点在恒定竖向轴压荷载和水平低周反复荷载作用下的抗震性能试验研究[23]，指出再生混凝土节点的破坏过程与普通混凝土相类似，虽然再生混凝土节点的抗震性能略低于普通混凝土，但再生混凝土节点的延性等抗震性能仍满足相应抗震设防要求，说明再生混凝土可用于有抗震设防要求的框架节点中。

同济大学结构工程研究所的孙跃东等通过对3榀1∶2比例框架模型在不同的竖向轴压荷载和水平低周反复荷载作用下的抗震性能的对比试验，研究了再生混凝土框架在低周反复荷载作用下以及不同轴向力作用下对再生混凝土框架抗震性能的影响[24].结果表明，再生混凝土框架，在不同轴力和低周反复荷载作用下，其受力特性、破坏形态和破坏机制没有明显的差别，破坏机构均表现为明显的“强柱弱梁”类型;再生混凝土框架具有较好的抗震性能，结构进入弹塑性阶段后，框架的滞回曲线均比较丰满，表明框架都具有良好的耗能能力;框架的位移延性系数为～，表明框架延性良好，再生混凝土框架的位移延性小于普通混凝土框架，随着轴向荷载的增加，框架的延性降低。

北京工业大学建筑工程学院的张建伟、曹万林等进行了7个剪跨比为的中高剪力墙低周反复荷载试验研究[25]，在试验的基础上，分析了各剪力墙的承载力、延性、刚度、滞回特性、耗能及破坏特征.研究表明，再生细骨料掺量的增加，使再生混凝土中高剪力 墙的抗震性能有所降低以及随着配筋率的提高，其承载力、延性、耗能能力有所提高.同时指出轴压比的提高，使再生混凝土剪力墙的承载力提高，弹塑性变形能力降低。

北京工业大学的尹海鹏等进行了1根普通混凝土柱和3根不同取代率的再生混凝土柱模型的低周反复荷载试验研究[26]，模型按1/2缩尺.试验结果表明，随着再生骨料取代率的增加，其混凝土的弹性模量明显减小，试件初始刚度明显下降、承载力呈下降趋势、耗能值下降，抗震能力呈下降趋势，并指出再生混凝土柱可用于多层结构轴压比较小的柱的抗震设计。

3、存在问题及应用前景

存在问题最近几年再生混凝土研究工作取得了一些成就，不过，鉴于再生骨料自身的局限性和目前我国对再生混凝土利用的实际情况，还存在一些障碍和不足，主要表现在以下几个方面。

(1)目前合适的处理废弃混凝土的设备与相关技术较少，对废弃混凝土再生利用的认识还不到位.

(2)废弃混凝土来源广泛且非常复杂，如何合理分级处理是需要解决的关键问题。

(3)相应的标准规范太少，实际操作时比较困难，目前还难以大面积推广。

应用前景

再生骨料混凝土与普通混凝土相比，虽然在物理力学性能等指标上稍有逊色，但毋庸置疑的是，再生混凝土具有广阔的应用前景.具体应用时，可根据结构所处的部位进行选择性替代[27-28].对于主要的承重结构，再生粗骨料取代率可以适当减少，设定限值或容许范围.对于一般结构工程，例如人行道板、桥梁护栏、防护砌块和其它附属结构，取代率可根据情况适当增大。

摘要：

为了有效减轻不断增加的废弃混凝土带来的环保压力，减少资源浪费，建议对废弃混凝土回收处理成再生骨料，部分或全部代替天然骨料来配置再生混凝土，使废弃混凝土变成土木工程领域的绿色资源。文章从再生骨料生产工艺、性能，再生混凝土物理性能、力学性能及其耐久性等方面介绍了再生混凝土技术在国内外的研究进展，主要从材料、结构、力学性能，耐久性方面分析了再生混凝土的基本特性及其研究存在的问题，指出了需进一步深入研究的方向，为再生混凝土技术在科研与工程应用中提供参考意见。

关键词：

再生混凝土；再生骨料；力学性能；耐久性

1、再生混凝土简介及其研究的必要性

再生混凝土（Recycled Concrete），是指将废弃混凝土块经裂解、破碎、清洗与筛分后，制成混凝土骨料，部分或全部代替天然骨料配制而成新混凝土。它是再生骨料混凝土（Recycled Aggregate Concrete，RAC）的简称。

近年来，我国建筑垃圾逐年上升，建筑垃圾数量已占到城市垃圾总量的30%～40%，其中主要是废弃混凝土，这些垃圾严重影响了城市生活环境，造成了很大的环境污染。目前国内处理这些废弃混凝土的方法有两种：一、运往郊外堆存。这会成为新的垃圾源，显然不可取；二、作为回填材料简单地使用。这会浪费资源，不符合我国建设资源节约型社会要求。据估计，2008年发生的汶川特大地震，产生的建筑垃圾约3亿吨，地震所造成的建筑垃圾量远远超过中国每年建筑施工所产生的建筑垃圾的总和，地震所造成的建筑垃圾量十分庞大，如何对其进行资源化利用，是摆在我们面前的一个新的课题，也是一个挑战。再生混凝土技术是一个很好的解决方法，通过对废弃混凝土的再加工来恢复其原有性能，形成新的建材产品，从而既能对有限的资源进行再利用，又解决了部分环保问题。这既是发展绿色混凝土，实现建筑资源环境可持续发展的重要途径，也是建设资源节约型、环境友好型社会的具体体现。

2、再生骨料的生产工艺及性能

再生骨料的生产工艺

对废弃混凝土进行充分再利用的前提是要保证再生骨料生产工艺是经济可行的。再生骨料的生产需要解决一系列问题，包括对废弃混凝土块或钢筋混凝土块的回收、破碎与筛分等。简单的混凝土破碎及筛分工艺如图1所示。

再生骨料的性能

经过破碎处理的废弃混凝土，生产出的再生骨料含有30%左右的硬化水泥砂浆，这些水泥砂浆大多独立成块，只有少量附着在天然骨料的表面，导致了再生骨料密度小，吸水率高，粘结能力弱的特点。一般地，再生骨料棱角较多，表面比较粗糙。对废弃混凝土块进行再生破坏过程中，由于积累了损伤，会使再生骨料内部产生大量的微裂纹。研究表明，同天然骨料相比，再生骨料孔隙率较高，密度较小，吸水性增强和骨料强度较低。

3、再生混凝土物理性能及力学性能

再生混凝土物理性能

由于再生骨料的表观密度比天然骨料小，因此再生混凝土的密度比普通混凝土低。随着再生骨料掺量的增加，再生混凝土的密度有规律地减小，如果再生混凝土全部采用再生骨料，则其密度比普通混凝土相比，降低了 。再生混凝土有自重低的特点，这能降低结构自重，提高构件的抗震性能。同时，由于再生骨料孔隙较高，使得再生混凝土具有良好的保温性能。

再生混凝土的强度

再生混凝土的强度与基体混凝土（相对于再生混凝土而言，用来生产再生骨料的原始混凝土称为基体混凝土）的强度、再生骨料破碎工艺、再生骨料的替代率以及再生混凝土的配合比等密切相关。由于基体混凝土的强度等级、使用环境各不相同，裂解、破碎的'工艺及质量控制措施的差异，导致再生混凝土强度变化的规律性不明显，不同的研究者所得的结论也有所差异。Hansen的试验结果表明，随着基体混凝土强度的降低，再生混凝土的强度也下降。一般情况下，再生骨料混凝土的抗压强度基体混凝土或相同配比的普通混凝土的抗压强度更低，降低范围为0%-30%，平均降低15%。邢振贤等全部采用废弃混凝土再生骨料制作出再生混凝土，指出再生混凝土的抗弯强度约为基准混凝土强度的75%-90% 。和配合比相同的基准混凝土相比，抗压强度降低了9%，抗拉强度降低了7%。

应该注意的是，再生骨料表面包裹着水泥砂浆，使再生骨料与新的水泥砂浆之间弹性模量基本一样，界面结合可能得到一定的加强。以此同时，再生骨料表面的大量微裂缝会吸入新的水泥颗粒，使得接触区的水化更加完全，最终形成致密的界面结构。由于界面结合得到加强，一定程度的补偿了因再生骨料强度较低而导致的再生混凝土性能的劣化。

再生混凝土的弹性模量

由于再生骨料中有大量的老旧砂浆附着于原骨料颗粒上，导致再生混凝土的弹性模量通常较低，一般约为基体混凝土的70%-80%。再生混凝土弹性模量低，变形大，因此它的抗震性能和抵抗动荷载的能力较强。水灰比对再生混凝土的弹性模量影响较大，当水灰比由降低到时，再生混凝土的抗压弹性模量增加。

再生混凝土的干缩与徐变

再生混凝土的干缩量和徐变量比普通的混凝土增加了40%-80%。再生骨料的品质、基体混凝土的性能以及再生混凝土的配合比决定了干缩率的增大数值。Yamato等人研究表明，当天然骨料与再生骨料共同使用时，再生混凝土的干缩率会增加；水灰比增加时，再生混凝土的干缩率也会增加。

4、再生混凝土的耐久性

再生混凝土的抗渗性

与混凝土渗透性有关因素主要分为两类。

（1）混凝土拌和料的组分、拌和物配合比以及工艺参数，即拌和料的制备、成型和养护等；

（2）混凝土随时间而发生的变化，即在外部环境、结构应力、流体性能和渗透条件等因素作用下，混凝土内部发生的物理和化学变化。

由于再生骨料的孔隙率较大，因此再生混凝土的抗渗性比普通混凝土低。但是往再生混凝土里掺加粉煤灰之后，由于粉煤灰能使再生骨料的毛细孔道细化，因而很大地改善了再生混凝土的抗渗性。

再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀性

再生混凝土的孔隙率及渗透性较高，它的抗硫酸盐侵蚀性比普通的混凝土差。同样的，往里面掺加粉煤灰，能够减少硫酸盐的渗透，使其抗硫酸盐侵蚀性有较大改善。

再生混凝土的抗裂性

与普通混凝土相比，再生混凝土极限伸长率增加了。再生混凝土弹性模量较低，拉压比较高，因此再生混凝土抗裂性比基体混凝土更好。

再生混凝土的抗冻融性

再生混凝土的抗冻融性比普通混凝土差。Yamato等人研究表明，再生骨料与天然骨料共同使用时或者减小水灰比可提高再生混凝土的抗冻融性。

5、结语

通过对再生混凝土的研究，我们得出以下结论与建议，希望能够引起行业或者有关部门的重视。

第一，再生混凝土技术可以从根本上解决废弃混凝土的出路问题，既能减轻废弃混凝土对环境的污染，又能节省天然骨料资源，具有显著的社会、经济和环境效益，是发展绿色混凝土的主要途径之一，符合我国可持续发展战略的要求。

第二，在工程应用研究中，不单要对如何提高再生混凝土的强度进行研究，而且还要对其耐久性如抗渗性、抗裂性等加强研究，来逐步提高再生混凝土的性能。

第三，同普通混凝土相比，再生混凝土的配合比设计和施工工艺均有许多不同之处，应区别对待。

第四，对再生混凝土进行合理设计，基本上能够达到普通混凝土的性能要求。为了更好地推广应用再生混凝土技术，我们还需要对其结构性能（抗弯，抗剪，抗冲切及抗震等）和设计方法多加强研究。

第五，再生混凝土与普通混凝土在原材料、配合比以及施工工艺等方面有重大差异，按照现行普通混凝土的标准、规程等显然是有许多不足之处的；另一方面，国内的水泥、骨料与国外使用的水泥、骨料在成分和性能上差别也较大，因而更不能直接使用国外的相关标准。因此，建议结合再生骨料分级情况，尽早制定出适合国内情祝的再生混凝土的有关标准和规程。

第六，通过对再生混凝土的经济性进行综合研究，在我国广泛推广应用再生混凝土，同样需要xx积极的产业政策扶持和国家的法律法规保障。

参考文献

[1] 苏南，王博麟.废混凝土回收粗粒料品质与再生混凝土工程性质之探讨[J].中国土木水利工程学刊，2009，12（03）：435-444.

[2] 吴中伟.绿色高性能混凝土与科技创新[J].建筑材料学报，2011 （01）：1～5.

[3] 邢锋，冯乃谦，丁建彤.再生骨料混凝土[J].混凝土与水泥制品， 1999（02）：10～13.

[4] 孙跃东，肖建庄.再生混凝土骨料[J].混凝土，2014（06）：33-36.

[5] 邢振贤，周日农.再生混凝土性能研究与开发思路[J].建筑技术开发，2005，25（05）：28-31.