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两规程发力再生混凝土

2021-11-16 来源:邢台机械信息网

两规程发力再生混凝土

建筑混凝土用砂石材料需求量大,私挖乱采现象严重,“山无棱、江水为竭”这种古人认为不可能的自然事件,以及“愚公移山”的寓言在今天可悲地“照进”了现实。巨大自然资源严重破坏的另一面,却是每年几千万吨废弃混凝土里面蕴藏的粗细骨料资源未能得到有效利用,弃如敝履。

需求 节能减排大势所趋

一个行业标准的出台往往为了满足实际需求变化,在谈及为何是在今年两大规程同时面世,北京工业大学结构工程研究所副所长、上述两规程的主要起草人曹万林认为,这首先是国家节能减排的需求所致。他指出,建筑行业的碳排放占整个国民经济碳排放量的1/3,所以解决建筑垃圾问题,对发展低碳经济有很重要的作用;其次,建筑垃圾处理涉及资源和环境两个方面,量非常大。目前,我国的建筑垃圾已经超过20亿吨,预计到2020年将超过50亿吨。这其中废弃混凝土占了很大的一部分。

曹万林对《中国建设报?中国住房》记者介绍,国外再生混凝土研究从二战时期就已经开始了,但应用比较粗放。比如德法等国再生混凝土只用于填沟铺路,但我们国家就必须将再生混凝土切实用于土木工程上。因为我国土木工程建设量是世界其他国家的总和,那么在混凝土粗细骨料的需求上,也是世界其他国家的总和。另外,我国建筑寿命普遍较短,拆建量也比国外较大,这么多的骨料需求上哪里去找?再生混凝土资源化就是未来的重要途径。

曹万林感叹地说,这十年里,国家土木工程飞速发展,与此同时河道、山体也因骨料采集而变得惨不忍睹。目前国家已经通过立法,限制对于砂石等粗细骨料的泛滥开采,所以说建筑垃圾的回收再利用的问题,填补了因限制非法采砂而形成的需求缺口。

“标准的出台有助于指导设计人员和建筑公司对再生材料的使用,有利于推动建筑垃圾资源化利用的深化发展”。曹万林对记者这样评价一部行业标准的意义,他同时指出,目前再生混凝土行业踯躅不前,有产业的问题,也有在设计、施工环节无技术依据的问题。

应用 规程的根本诉求

在北京工业大学结构工程研究所的实验楼下,记者看到多个用于试验混凝土抗压、抗折强度的试验块摆满了地面,一台混凝土搅拌车在轰隆隆地浇灌着一个立柱,还有一些学生带着工人在进行结构试验。曹教授介绍,类似这样的再生混凝土结构试验,北工大已经做了5年。

结构所张建伟副教授是课题组的重要成员,他对记者介绍,再生混凝土研究包括两个方面———材料和结构,材料包括再生混凝土的分离、制备、各种用途的混凝土配合比设计等,材料这一环节解决后,更重要的是,还要到建筑中去应用,而课题组最重要的任务,就是解决再生混凝土建筑结构的问题,即把回收再利用的粗细骨料最为安全有效地利用到建筑结构中去。

目前已出台的《再生骨料应用技术规程》和即将出台的《再生混凝土结构设计规程》具有很强的相互关联性,曹万林说,前者对混凝土垃圾分离后产生的再生骨料质量、分类以及生产标准进行规范化,使得再生骨料的合格标准有评判依据;后者解决骨料的应用问题。这两大具有法律性质的规程出台后,对于房屋建筑质量就有了保障。

建筑的首要条件就是安全性,再生混凝土如果不安全,就没有任何实际意义。曹万林说,在两大规程制定之前,通过了无数次的试验,并找到了各种混凝土垃圾中的骨料与原生骨料的差异,然后研究如何科学利用以保证建筑结构的安全性。“特别是在北京这样的地区,我们按照烈度八度的抗震标准进行了实验,而在这部结构规程中,我们选择了相当大的保险系数,比如对再生混凝土建筑的结构高度进行限制,对于剪力墙、承重墙设计也进行了区别设计。”曹万林说。

“这些年包括北京工业大学在内的许多兄弟院校,都在再生混凝土应用领域做了大量的研究工作。”曹万林介绍,试验不仅限于实验室中,目前北工大结构所已经进行了100余项的结构构件抗震研究,而一些实际应用的建筑也越来越多。

规程虽然出台,然而研究永远不会停止,现在曹万林带领他的团队还在继续再生混凝土动力台试验、抗震性能试验等。

推广 仍需政策扶持

两大规程出台提供了再生混凝土利用的技术支持,低碳经济满足了再生混凝土的实际需求,可以说政策支持就是再生混凝土资源化的“东风”。

曹万林认为,目前国家正在切切实实做再生混凝土资源化促进工作,一些政策也在研究中。比如房子拆除以后,进入下一个建设程序前,必须先把拆除的建筑垃圾进行处理,拿到相关的依据后才可以进入下部工序;再比如建设单位必须把建筑垃圾运到混凝土垃圾处理厂,得到相关文件,确保拆除的混凝土得到妥善处理,才可以进行后续施工。

目前,建筑垃圾问题已经得到北京市政府的高度重视,规划中分布于北京四周的四个建筑垃圾处理厂也即将投入建设。

不过,当前混凝土再利用的问题仍然困扰着业界。因为此前,水资源再利用(中水),成本高于原生水利用,电池回收处理成本也颇为高昂。所以说,如果再生混凝土不够经济,那么无论回收处理方还是使用者都会望而却步,难以形成产业。那么再生混凝土的经济性能否满足建筑商“逐利”需求呢?

曹万林介绍,目前的规程希望首先促进再生混凝土普遍使用,“并非要求一栋建筑全部应用再生骨料,能用上一半的再生骨料,就算是再生混凝土了”。另外在建筑垃圾处理环节,国家可以给予一定程度的补贴,这样建筑垃圾处理厂,就可以达到盈利,毕竟对于绿色产业、循环经济,国家是值得当作一项具有公益性质的工作来扶持的。曹万林认为。

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