再生混凝土亦叫再生骨料混凝土。建筑物或结构物拆迁后的废弃物经破碎分级形成为一定粒度的骨料,称为再生骨料。利用再生骨料全部或部分替代混凝土中的砂石配制而成的混凝土,称为再生混凝土。再生混凝土是建筑材料资源的循环利用,也体现了生态环境协调的重要方面。是我国构建资源节约、环境友好社会、发展可持续循环经济的重要保障。
由于制作混凝土需要大量的天然骨料(砂、石),而矿产资源又属于能不再生资源,大量开发矿产资源不但消耗人力物力,最主要会破坏人类的生态环境。因此,早在上世纪四十年代,世界各国就开始对废弃混凝土加工成再生骨料做相关试验研究。到上世纪七十年代,针对废弃建筑垃圾制备成再生骨料应用于建筑、建材领域,国际材料与结构研究试验联合会,成立了“混凝土的拆除与再利用技术委员会”,并开始了一系列研究。
对于废弃混凝土回收再利用技术的不断研究,欧洲各国对再生混凝土的应用也做出了相应规定。例如,德国将再生混凝土用于公路建设,并且要求其标准必须达到普通混凝土的标准。丹麦规定废弃混凝土按抗压强度进行回收利用。美国由于国土面积大,主要把再生混凝土用于道路建设,并且近几年已经研发出微波技术,可以 100%回收旧沥青混凝土,用于路面翻新、维护。日本已经研发出一套整体回收再加工机器,利用这套机器,可以在施工现场完成建筑垃圾的粉碎、搅拌,制成再生混凝土。
我国的建筑垃圾资源化利用起步的时间比较晚,但追赶的速度还是很快的。原因在于建材工业企业作为主体谋求发展联合研究开发的科研机构,进行了系统的布局,加上国家的政策指引,很快建筑垃圾再生混凝土的技术及应用成熟了起来。在我国有建材专业的各大高校联合科研机构一同做了大量的试验研究,并取
得了丰厚的科研成果,其中就包括废弃混凝土回收作为再生骨料的研究课题。此课题得出不少的结论,如:再生骨料制备再生混凝土时,耐久性会影响机理;建筑垃圾人工砂用作强度较低的混凝土细骨料的可行性;废弃砖瓦作为再生骨料,在配制再生混凝土时的力学性能的研究等。
在我国的几个一线城市,比如:北京已经开展了再生骨料高性能混凝土的应用;上海再生混凝土用于建筑地基的浇筑;在深圳、重庆地区分别拿出一个试点,做再生混凝土示范应用。2011 年,深圳的南方科技大学建立的“南科大移动式建筑垃圾处理”模式取得了成功经验,在深圳地区得以大力推广。 2013 年,上海、江苏、山东等地纷纷成立了建筑废弃物再生利用的科技攻关项目并在具体的拆建工程项目上推广应用,利用率占当地建筑垃圾总量的 10%—30%之间,取得了积极的进展。
在近一个世纪里,随着城市化进程的不断推进,建材工业蓬勃发展,混凝土已成为建筑领域需求量最大的建筑材料之一。其特点是具有独特的物理性能和化学性能,以及广泛便宜的原材料,低廉的施工与维修费用等优势。据统计 2004年世界产量约 30 亿立方米的混凝土被应用于各类工程项目,仅我国就占了近 40%的用量,且每年有递增的态势。混凝土在制备时,水泥的物理作用是胶凝配合比中的骨料(砂、石)与水,按照其性能的要求,添入一定比例的外加剂或掺合料,经过搅拌、成型、养护等制备而成。
混凝土中有 70%—80%的成分为骨料物质(砂、石),其中砂的主要来源是河砂、江砂、山砂,当河砂、江砂的产能有目前,就会开采山砂,石子主要通过开采山岩得到。在我国每年能消耗掉大约10 亿吨砂、石等物质,用于发展基础建设的投入。
砂石骨料作为建材的原材料被不断的开采,大量的山林消失在人们的视线。我国虽然国土面积辽阔,资源丰富,但是毫无节制地消耗各类资源,我们必定将会成为资源枯竭型国家。自“节能减排”理念颁布以来,解决能源、资源的消耗问题,研究开发废弃物资源的再生利用途径,并全力用于生产制造业领域,是完善绿色制造全生命周期构建可持续性发展的当务之亟,也是社会发展中能不忽略的重要矛盾性问题。