国外再生混凝土的应用概述及技术标准

QUANHong2zhuAbstract:Withthecontinuousdeepeningofenvironmentalawareness,thetechnicalresear2anumberofmanufacturetechnologyofrecycledaggregateandapplicationtechnologyofre2searchedbyinvestigatingrecycledcirculatiotechnicalstandards,andncretebeenanalysisedstand2Keywords:recycledaggregate;recycledconcrete;wasteconcrete;technicalstandards;me2作者简介:全洪珠:(19682),男,黑龙江鸡西人.博士,副教授,主要从事建筑废弃物在混凝土中的应用方面的研究.E2mail:quanhz719美德第30卷第4期Vol.30No.42009青岛理工大学学报JournalofQingdaoTechnologicalUniversity国外再生混凝土的应用概述及技术标准全洪珠(青岛农业大学建筑工程学院,青岛266109)摘要:随着环保意识的不断深化,世界各国都在加强废混凝土再生利用的技术研究.日本、国、国等国家凭借经济实力与科技优势,发展了许多再生骨料制备技术及再生混凝土应用技术,有的国家已制定了相应的技术标准,并得到了推广应用.通过对国外废混凝土再生利用概况以及再生混凝土的技术标准进行文献调查,分析研究了国外再生混凝土的发展趋势,为我国再生混凝土技术的推广应用及相应规范的制定提供参考依据.关键词:再生骨料;再生混凝土;废混凝土;技术标准;力学性能;耐久性中图分类号:TU528文献标志码:A文章编号:1673—4602(2009)04—0087—06ApplicationOverviewandTechnicalStandardsofRecycledConcreteinOtherCountries(CollegeofArchitectureandCivilEngineering,QingdaoAgriculturalUniversity,Qingdao266109,China)cheswithcirculationutilizationofwasteconcretewereenhancedinmanycountriesintheworld.Relyontheeconomicstrengthandtechnologyadvantages,somecountriesdevelopedcycledconcretesuchasJapan,theUniteStatesandGermanyandsoon.Insomecountries,ardsofrecycledconcreteinthispaper.TheobjectivesweretoprovidethereferencefortheapplicationofrecycledconcretetechnologyandtheformulationofcorrespondingstandardforChina.chanicalproperties;durability随着建筑业的快速发展,全球混凝土产业每年消耗数10亿t的天然骨料.与此同时,每年又产生大量的建筑废料和垃圾.经统计,2005年我国建筑废物总量(建筑施工废物和旧建筑拆除废物之和)至少达21000万t,而其中废混凝土总量(混凝土生产过程中的废混凝土和建筑拆除废物中的废混凝土之和)至少收稿日期:2009—05—[e-mail].©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.垃美德技借前美德英丹荷荷丹德于(于88青岛理工大学学报第30卷达10000万t,约占建筑废物总量的50%[1].而如此巨量的建筑废物,其绝大部分未经任何处理,便被施工单位运往郊外或乡村,采用露天堆放或填埋方式进行处理.不仅耗用大量的征用土地费、圾清运费,而且造成了严重的环境污染.随着环保意识的不断深化,世界各国都在加强废混凝土再生利用的技术研究,再生混凝土技术已成为国外工程界和学术界共同关注的热点和前沿课题.日本、国、国等国家凭借经济实力与科技优势,发展了许多再生骨料制备技术及再生骨料混凝土应用技术,有的国家已制定了相应的技术标准,并得到了推广应用.目前,我国再生骨料以及再生混凝土的应用还处于初级阶段,缺乏较系统的应用基础研究,同时也缺少较完善的再生骨料和再生混凝土的技术规程、术标准.参考、鉴国外较成熟的再生混凝土的应用技术及技术标准,对国内再生骨料混凝土技术的推广应用及相应规范的制定具有十分重要的意义.1国外废混凝土再生利用概况第二次世界大战之后,日本、苏联、国、国、国、麦、兰等国家都开始了对废混凝土进行有效处理和再生利用的研究工作,其中前苏联早在1946年就研究了废混凝土再生利用的可能性.近几年,日本、兰、麦、国等发达国家在再生混凝土有效利用方面取得了显著成效.1.1日本日本由于天然资源相对匮乏,因而十分重视废旧混凝土的再生资源化和有效利用,多年来将建筑废弃物视为“建筑副产品”.日本对再生混凝土的研究始于20世纪70年代,早在1977年,日本建筑业协会(BCS)就制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范(案)・同解说》,其中规定再生粗骨料的吸水率为7%以下[2].1992年,日本建设省提出了《建筑副产物的排放控制以及再生利用技术的开发》[3]5年发展规划,于1994年制定了《不同用途下混凝土副产物暂定质量规范(案)》[4],并于1996年推出了《资源再生法》,为废旧混凝土等建筑副产品的再生利用提供了法律和制度保障.2003年,日本开始启动了对再生骨料以及再生混凝土的国家标准的制定工作,并分别于2005年制定了《混凝土用再生骨料H》(高品质)的国家标准(JISA5021)[5]、2006年制定了《使用再生骨料L的混凝土》低品质)的国家标准(JISA5023)[6]、2007年制定了《使用再生骨料M的混凝土》(中品质)的国家标准(JISA5022)[7],为再生骨料的推广应用提供了必要的技术支持和技术保障.据统计,2005年日本全国建筑废物资源总利用率达到85%,其中废混凝土的排放量约为3200万t,废混凝土再生利用3100多万t,再资源化率高达98%.但其中大部分用于公路路基材料中,做为再生骨料所使用的比例不足20%[8].1.2荷兰荷兰由于国土面积狭小,人口密度大,再加上天然资源相对匮乏的原因,该国对建筑废弃物的再生利用十分重视,是最早开展再生骨料混凝土研究和应用的国家之一,其建筑废物资源利用率位居欧洲第1位.1996年荷兰全国建筑废物排放量约为1500万t,其中废混凝土的再资源化率高达90%以上.自1997年起,规定禁止对建筑废弃物进行掩埋处理,建筑废弃物的再利用率几乎达到了100%[9].参考国际材料与结构研究实验联合会(RILEM)关于再生骨料的相关技术标准,荷兰制定了自身的再生骨料国家标准.其中规定了再生骨料取代天然骨料的最大取代率(质量计)为20%等[10].1.3英国英国国土面积相对狭小,因此新建建筑垃圾掩埋场地比较困难.为了降低建筑废弃物的排放,减少环境污染,促进建筑废弃物的再生利用,英国政府于1996年设置了建筑垃圾掩埋税,并对建筑垃圾加工企业进行了政策及资金方面的援助,同时大力支持对再生骨料的研究以及再生骨料标准的制定工作等.据统计,英国全国建筑废物资源利用率为45%,其中废混凝土的排放量约为2800万t,再生利用1480万t,废混凝土再资源化率为52%.但其中大部分用在路基材上,用于混凝土的再生骨料所占比例为10%左右[9].再生骨料标准则参考国际材料与结构研究实验联合会(RILEM)关于再生骨料的相关技术标准,将再生粗骨料分为3个等级,并指出再生粗骨料中掺加天然骨料会改善再生骨料的性能.©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.业,必须自行妥善处理,不得擅自随意倾卸”.1982年,在混凝土骨料标准ASTMC233282中已规定废混凝整体的61%.矿沥最西.:细道,杂第4期全洪珠:国外再生混凝土的应用概述及技术标准891.4丹麦丹麦是建筑废弃物有效利用技术比较成熟的国家,最近10～15年间,其建筑废弃物再利用率达到75%以上,超过了丹麦环境能源部门于1997年制定的60%的目标.最近,丹麦政府的政策目标从单纯的废弃物再利用开始向建筑材料的全生命周期管理模式的方向发展.丹麦1997年全国建筑废物资源利用率为75%,其中废混凝土的排放量约为180万t,再生利用175万t,再资源化率高达97%[9].1989年10月,丹麦混凝土协会制定了再生骨料技术标准,将再生粗骨料分为2个等级,并对再生骨料的饱和面干表观密度、轻骨料含量、杂质含量以及粒度分布等做了详细规定[11].1.5德国第二次世界大战之后,德国已经有了将废砖经破碎后作为混凝土材料使用的经验,是较早开始对废混凝土进行再生利用研究的国家之一.1997年德国实施再生利用法,1998年8月制定了《混凝土再生骨料应用指南》,在再生混凝土开发应用方面稳步发展,取得了一系列的成果.德国1994年全国建筑废物资源利用率为17%,其中废混凝土的排放量约为4500万t,再生利用870万t,再资源化率为18%.而其中大部分用在公路路基材上[9].再生骨料技术标准,将再生粗骨料分为4个等级,并对再生骨料的最小密度、物成分、青含量、大吸水率等做了详细规定[12].1.6欧洲其他国家法国1990—1992年全国建筑废物资源利用率为15%,其中废混凝土的年排放量约为1560万t,再资源化率不明.但其中大部分用在公路路基材上,并且再生利用限制在道路工程和掩埋工程[9].再生骨料标准参考国际材料与结构研究实验联合会(RILEM)关于再生骨料的相关技术标准,并与西班牙、比利时共同计划制定《混凝土再生骨料的应用指南》.比利时1990—1994年全国建筑废物资源利用率为94%,其中废混凝土的排放量约为640万t,再生利用620万吨,再资源化率为97%[9].再生骨料标准参考国际材料与结构研究实验联合会(RILEM)关于再生骨料的相关技术标准,并与法国、班牙共同计划制定《混凝土再生骨料的应用指南》瑞典1996年全国建筑废物资源利用率为20%,其中废混凝土的排放量约为112万t,再生利用22万t,再资源化率为20%[9].再生骨料标准参考国际材料与结构研究实验联合会(RILEM)关于再生骨料的相关技术标准.1.7美国美国是较早提出环境标志制度的国家,政府制定的《超级基金法》规定“任何生产有工业废弃物的企土块经破碎后可作为粗骨料、骨料来使用,但没有制定再生骨料技术标准.美国陆军工程协会(SAME)在有关规范和指南中鼓励使用再生混凝土骨料.美国明尼苏达州运输局标准(MDOT)和俄亥俄州运输局标准(MDOT)规定了再生混凝土作为道路铺装材料时的使用条件和试验方法[13].美国1996年全国建筑废物资源利用率为20%～30%,根据国内加工设备能力推算其废混凝土的再生利用量约为5000万t(含沥青混凝土)[9].1.8韩国韩国是继日本之后,较早着手研究废混凝土的处理与再生利用的亚洲国家之一.韩国国家标准(KS)针对废混凝土再生骨料、路铺装用再生骨料以及废沥青混凝土再生骨料制定了相关技术标准.国家交通部制定了《建筑废弃物再利用要领》,根据不同利用途径对质量和施工标准做了规定.环境部制定了《再生骨料最大值数以及杂质含量限定》对废混凝土用在回填土等场合时的粒径、质含量做了限定.韩国2001年全国建筑废物资源利用率为86%,其中废混