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我國位于世界兩大地震帶——環太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，是個多地震國家。地震會帶來大量人員傷亡，房屋倒塌以及引起一系列次生災害。2008年5月12日，四川省發生里氏8.0級特大地震，屬淺源地震，為國家和人民帶來了嚴重損失。地震后，倒塌房屋隨處可見，地震后產生了大量建筑垃圾，如不及時處理這些建筑垃圾將會對災區建設和災區的生態環境造成嚴重影響。再生混凝土技術的應用，不僅能很好的解決地震后建筑垃圾，同時也解決了災民無房居住的困難，這對能源節約，環境保護，災區重建都具有重要意義。本文針對汶川震后產生的廢棄混凝土利用提出了一些想法。
1用再生混凝土建安置房的可行性
1.1原料來源廣泛，數量巨大
四川地震產生了大量的建筑垃圾。據國務院抗震救災總指揮部公布，地震導致房屋倒塌680萬間（約1.3億m2），受損房屋2300余萬間（其中50%需要拆除）。倒塌房屋和和需要拆除的房屋兩項合計將產生建筑垃圾5億t左右（通常拆除1m2建筑產生1.2～1.6t建筑垃圾），據權宗剛等估計，汶川地震2008年產生的建筑垃圾燒結磚數量為10000萬t，混凝土為8000萬t，塑料為800萬t，鋼材為1000萬t，裝飾材料及其它為200萬t，總量為20000萬t。
四川震后產生的建筑垃圾，以廢混凝土量最大，已經到了必須處理的地步。建筑垃圾具有數量大、種類多、組成成分復雜等特點。建筑垃圾的存在，會對生態環境，災后重建帶來不利影響。具體來說有如下方面：
（1）占用土地，降低土壤的質量。地震后產生了規模空前的建筑垃圾，對廢棄建筑垃圾進行簡單的堆積，不但會占用大量的土地，且在空氣、水的影響下，廢棄混凝土中的堿化物進入土里，會對土體產生影響，降低土地農業生產力。
（2）對空氣質量產生影響。一些建筑垃圾里面含有機物，在各種環境影響下，和空氣中的物質發生化學反應，從而產生一些有害氣體。
（3）污染水域。建筑垃圾的成分比較復雜，往往包含有污染性的有機物與重金屬等，在經過雨水的沖刷后，這些有害物質會和地表水混合在一起，進入地下污染地下水。
（4）給人們心理上帶來陰影。對那些在地震中喪失親人的人來說，看到地震后毀壞的建筑會讓他們觸景生情，加劇他們心中的傷痛，盡快的處理掉這些建筑垃圾是解決這問題的最根本辦法。
（5）安全隱患。堆積的建筑垃圾由于防護措施不當，在外部因素的影響或者在自身內力作用下，很有可能發生倒塌的情況，從而可能阻塞道路，還有可能威脅到沒有倒塌的房屋。
建筑垃圾的存在有害無益，處理這些建筑垃圾顯得非常有必要。
1.2災民迫切需要永久性安置房
汶川地震后產生數百萬災民，如何處理這些災民的居住與生活問題，將是一個非常復雜的系統工程。它需要考慮國土規劃、城市規劃、建筑設計、地質勘測、區域經濟發展、民族文化等各個方面的要求，選擇一條近期至長期都能持續發展的重建之路。
震后安置房分為過渡安置房和永久性安置房。過渡性安置房具有安裝簡單，拆卸方便，自重輕等特點，但只能解決災民短期住房的需要，永久性安置房在這種情況下呼之欲出。再生混凝土建永久安置房具有如下特點：（1）自重輕。再生骨料比天然骨料輕，再生粗骨料的堆積密度與表觀密度分別比天然粗集料低12%與10%。用再生骨料制備的再生混凝土比普通混凝土輕，該特點對結構抗震有利；（2）隔熱、隔聲性能好。再生骨料的熱工性能很好，使得制備的再生混凝土具有良好的隔熱和隔聲性能；（3）層數少。再生骨料不宜用于一般工業廠房與民用建筑和構筑物中制作普通混凝土，但用于制作再生混凝土砌塊用于較低層數的結構是可行的。
1.3可行性研究
1.3.1技術條件
第二次世界大戰后，前蘇聯、德國、日本等國就開始對廢棄混凝土進行了處理和再利用的研究，國際材料與結構研究實驗聯合會（RILEM）已召開了數屆關于再生混凝土的國際會議，主要是關于再生混凝土的回收，制備與應用，這給廣大從事再生混凝土研究的人員提供了一個很好的交流平臺，獲得各界人士廣泛關注。早在1977年日本政府就制訂了《再生集料和再生混凝土使用規范》，1991年又制訂了《資源重新利用促進法》。通過法律保障，日本的廢舊混凝土利用取得了不錯的成績。據報道，1995年日本全國建筑廢物資源利用率達到58%，其中廢混凝土的利用率為65%，污泥的利用率為14%。德國鋼筋混凝土委員會1998年8月提出了“在混凝土中采用再生集料的應用指南，目前德國主要把再生混凝土應用于公路路面。我國對再生混凝土的研究比較晚，但是發展很快，目前再生混凝土在我國的應用還比較謹慎。我國已由同濟大學、上海市建筑科學研究院和上海市市政規劃設計院主編了第一本關于再生混凝土技術的地方性標準《再生混凝土應用技術規程》（DG/TJ08-2018-2007）。我國現已實現破碎設備大型化、多品種化，完全可以滿足再生骨料制造所必要的擠壓破碎、剪切破碎、打擊破碎、揉搓破碎等多種破碎工藝交叉應用的需要，而且破碎設備性能、生產能力等均已達到國際先進水平。
再生混凝土的研究還在繼續，現今對再生混凝土的研究主要集中在配合比設計，耐久性，結構構件中的應用，高性能化等方面。ShiCongKou等研究表明，在再生混凝土中加入粉煤灰可以提高再生混凝土的抗壓與抗拉強度，同時發現那些低水灰比，摻入粉煤灰的再生混凝土比未摻粉煤灰，高水灰比的再生混凝土的抗氯離子滲入能力好；兩次攪拌法（TSMA）是目前研究比較熱門的混凝土攪拌工藝，兩次攪拌法是指在考慮混凝土各組分中各物料相互均勻混合作用的基礎上，利用物料投料量、攪拌順序對混凝土內部結構形成的影響，綜合提高混凝土性能的工藝方法，Tam等發現運用兩次攪拌法制備再生混凝土能提高再生混凝土的強度，還能改善再生混凝土的耐久性；M Etxeberria等發現，當再生粗骨料在梁中的替代率25%時，梁的抗剪能力與普通混凝土梁的抗剪能力差異不大，可以預見，在不久的將來，再生混凝土技術定能得到普遍的應用。總之，盡管現階段再生混凝土技術還在發展，但已完全能夠用于災區建設。
1.3.2再生混凝土在建筑工程中的應用實例
再生混凝土在建筑工程中已有較多應用。在德國達姆施塔特市，已用再生混凝土建造了一棟六層帶有停車場的辦公樓。1990年上海市第二建筑工程公司在“華亭”和“霍蘭”兩項工程的7棟高層建筑的施工過程中，把施工過程中產生的建筑廢棄物經過處理用于抹灰砂漿和砌筑砂漿，節約了成本。1992年北京城建集團一公司回收利用建筑廢渣840多噸，用于砌筑砂漿，細石混凝土樓地面和混凝土墊層。2004年在上海市設計建造了二層再生混凝土空心砌體房屋，作為某工廠員工宿舍。江蘇省無錫市某花園三期工程為6層的一梯兩戶的全框架商品住宅樓，間墻材料采用了再生混凝土條板。據報道，上海城建物資有限公司采用高性能再生骨料混凝土，順利完成“滬上?生態家”工程基礎部分700多立方米的混凝土澆筑，該工程竣工將作為2010年上海世博會永久性場館之一。綜上所述，目前再生混凝土在建筑工程中應用范圍已比較廣泛，可以制作再生混凝土砌塊，可以制作再生混凝土條板，可以應用于基礎工程，可以制作砂漿等。
2建筑垃圾的回收
2.1災后建筑垃圾的特點
據肖建莊等對災區的現場調查，四川地震中倒塌的房屋大多數是在20世紀90年代以前建成的，城市多是磚混結構，農村多是磚混、磚木、土木等混合結構。地震過后，很多建筑已不能繼續使用，應予拆除。地震后的建筑垃圾應包括已倒塌或即將拆除的。通過對四川地震情況的了解，筆者認為震后的建筑垃圾具有幾大特點：（1）數量大、面積廣。地震中，成千上萬間房屋頃刻倒塌，公路橋梁等也受到嚴重破壞，產生的建筑垃圾得以噸計。據報道，汶川地震受災面積超過10萬km2，這對建筑垃圾的回收造成很大困難。（2）成分復雜。地震后產生的建筑垃圾和一般的建筑垃圾不同，里面包含了很多別的成分，比如生活垃圾，人獸尸體等，不能和一般的建筑垃圾等同對待，在進行回收時，應對這些物質進行清撿和處理。（3）環境污染。建筑垃圾會降低土壤質量、污染空氣、污染水域，還會占用土地。地震后很多化工廠以及具有污染源的企業被震倒，這些企業工廠的倒塌會造成巨大的污染，給生態環境帶來巨大的壓力。對建筑垃圾進行回收的時候，應該對這些垃圾進行區別對待，相關部門應該對這些垃圾進行申報、記錄和風險評價，為分流清運和單獨處理提供依據。（4）處理的復雜性與持久性。地震后建筑垃圾量大和成分復雜的特點決定了處理的復雜性，在處理這些建筑垃圾時，得考慮諸多方面，比如災后重建，廢混凝土破碎工廠的選址等。處理災后建筑垃圾與災后重建是同步的，家園重建需要3-5年時間，這就決定了災后建筑垃圾處理將是一個長期的過程。
盡管災區倒塌的房屋具有不同的結構形式、不同的使用功能，但其基本組成部分是一致的，主要包括混凝土、磚石、渣土、鋼筋、木材、瓷磚、玻璃等。假設倒塌的房屋按混合結構來考慮，則各種成分的百分比大概是這樣的：混凝土占69.90％，磚瓦占26.40%，鋼材占1.30%，其他占2.40%。由此可見，廢混凝土與廢磚瓦是震后建筑垃圾的主要組成部分，這兩部分應作為處理的重點。
綜上所述，地震后的建筑垃圾與一般的建筑垃圾既有區別又有很大的相似性。對一般建筑垃圾的處理方法可以考慮用到處理災后建筑垃圾上，但得有所區別。2.2建筑垃圾的回收
在回收這些建筑垃圾的過程中，應先用人工對其進行分檢，然后集中收集，以便為以后的深加工提供基礎。倒塌的建筑物里面可能含有生活垃圾和人獸尸體，對這部分垃圾應該進行專門處理。生活垃圾可考慮直接掩埋，人獸尸體則交給相關部門相關人員進行處理。廢棄混凝土分可回收與不可回收的，不可回收的廢棄混凝土可根據其不可回收的原因進行相應處理。可回收廢棄混凝土目前有三個級別的利用水平，比較初級的是直接用作回填材料，中級的是破碎后代替部分天然骨料用作道路基層和面層材料，比較高級的利用則是破碎成粗細骨料并分離出砂漿。因為用不同強度等級的混凝土混合制作的再生骨料制作再生混凝土強度較低，耐久性較差，在回收時候，應注意盡量將不同強度等級的混凝土分開回收。在回收的時候應注意，以下廢混凝土不宜回收：（1）廢混凝土來自于輕集料混凝土或加氣混凝土；（2）廢混凝土來自于有特殊使用要求的混凝土（如沿海港口工程、核電站、醫院放射間等）；（3）廢混凝土出現耐久性破壞；（4）廢混凝土已受重金屬或有機物污染；（5）廢混凝土存在堿-骨料反應；（6）廢混凝土中含有大量不易分離的木屑、污泥、瀝青等雜質。在回收金屬材料的時候，應先對其進行分類，不同的金屬有不同的用途，大部分金屬可以直接重新利用，一些比較零碎的金屬廢鐵絲，廢金屬用品可考慮在鋼鐵廠重新回爐。至于廢棄的磚木等，能繼續使用的繼續使用，不能繼續使用的，磚可考慮用于做回填材料或制作再生細骨料。再生細骨料可以考慮用于制作再生輕質混凝土砌塊或用作植被土，其余的根據情況處理。因為在回收的時候要考慮諸多因素，所以在回收過程中，應先對回收工人進行一些培訓，以確保回收的質量。
3再生混凝土的制備
3.1利用廢棄混凝土制備再生骨料
回收完廢棄混凝土后，為得到合適的再生骨料，應該先對其進行處理。因廢棄混凝土中往往含有金屬、塑料、木材等雜質，所以得考慮把這些東西去除。各國去除這些雜質的方法不盡相同，目前廢混凝土破碎工藝大致包括對廢棄混凝土進行破碎與顆粒篩分。國外比較有代表性的加工工藝是俄羅斯、德國、日本的，其中俄羅斯再生骨料生產工藝中特別設置了磁鐵分離器與分離臺等裝置以除去鐵質成分，首先廢混凝土塊被分成0-5mm、5-40mm及40mm三種顆粒，接著對40mm以上的顆粒進行二次破碎，使其粒徑達到0-40mm，但該工藝初期投資大。德國的生產工藝用格柵分離廢料，用磁鐵分離器分離鋼筋，分離臺分離木材和塑料，該工藝也是對混凝土塊先進行預破碎，然后經過雙篩網篩分機將集料分為0-5mm，5-40mm和大于40mm的骨料，其中5-40mm的骨料再經過篩分得到5-10mm、10-20mm、20-40mm的骨料，至于大于40mm的骨料則再次進行破碎，之后返回第一個篩分機進行篩分，如此循環，便可以得到0-5mm、5-10mm、10-20mm、20-40mm四種不同規格的骨料，該工藝耗資大，且占地。日本的生產工藝先分離廢鐵雜質、木料等雜物，該工藝有一個顯著的特點就是有一填充加熱裝置，通過該裝置，可以得到較高品質的再生粗骨料，但這無疑極大提高了成本。總的來說，國外的再生骨料破碎和加工工藝成本都比較高，不太適合中國的國情。
我國學者肖建莊的破碎工藝比較符合我國實情，他的工藝先對廢棄混凝土進行人工篩分，這樣可以直接去除鋼筋和木材，至于小的雜質，則通過磁鐵分離器與分離臺進行去除，然后通過篩分和沖洗得到不同規格的粗骨料。但該方法需要進行兩次沖洗且要經過三次振動篩，比較復雜。汶川地震產生的垃圾具有面積廣，數量大的特點，僅建幾個大的破碎廠顯然不行，考慮災后重建要求節約資源與資金，所以廢棄建筑物處理廠宜建中小規模的，就近就地選址。
結合我國國情與四川地震建筑垃圾的情況，筆者建議采用如下的處理方法（見圖1），最后得到0-5mm，0-50mm和5-40mm三種骨料。該方法考慮了我國勞動力相對廉價的特點，通過人工法篩選出雜物，該工藝也比較簡單，這就決定了運用該工藝可以建立比較小規模的破碎工廠，這為大規模推廣提供了可能。
圖1建筑固體廢棄物處理工藝流程
3.2技術應用注意事項
應制定相應的員工注意事項，以免工作人員在操作時發生危險。在對骨料進行沖洗的時候，應有相應的處理措施，以免造成二次污染。
沖洗后廢水主要成分是泥、堿性物質、重金屬離子，還有部分有機物，再生粗骨料的含泥量對再生混凝土性能影響很大，但在實際工程應用中往往忽視含泥量對混凝土性能的影響。污水處理的時候應該先對泥進行處理，這部分最好處理，可以通過沉淀分離的方法把其去除。堿性物質可以采取加入化學物質和其發生反應去除堿性。最難處理的部分恐怕是重金屬，目前對重金屬廢水的處理方法大體有化學沉淀法、物理處理法、生物處理法。物理處理法工程量大，投資費用高，還可能破壞土壤結構，影響土壤肥力。化學沉淀法只能改變金屬的存在形式，重金屬還是會存在在土壤中，所以化學沉淀法與物理處理法不太適合。
與前兩種處理方法比，生物法處理效果好、成本低、無二次污染。生物法分為生物絮凝法、生物化學法、植物修復法，針對地震的情況，比較適合的生物處理法是植物修復法。植物修復法是利用植物發達的根須和微生物對重金屬離子進行富集、積累及親合作用把重金屬轉化為毒性較低的物質，但植物修復法有一個很明顯的缺點，就是修復周期長，通常需要超過十年的時間才能完全修復，所以在這期間的土地不宜使用，政府應積極引導受災民眾外出打工等方式維持生計。至于有機物，因其在廢水中的含量相對較低，運用生物法處理可考慮不處理這部分。
4用再生混凝土建安置房的建議
結合再生混凝土已有的應用以及汶川地震的實際情況，筆者建議，可以從以下方面對再生骨料進行應用。（1）利用再生骨料制作再生混凝土砌塊。再生混凝土砌塊可以考慮直接用于砌筑墻體，但層數應予限制，一般兩到三層比較適合，上海市某工廠員工宿舍是很好的例子；（2）用于填充墻。考慮到再生混凝土的強度相對普通混凝土低，而填充墻要求相對低些，所以再生混凝土應用于填充墻是個很好的選擇，值得大力推廣；（3）制作抹灰砂漿和砌筑砂漿。現已能夠用再生細骨料制作強度達到5MPa的抹灰砂漿和砌筑砂漿；（4）制作再生混凝上條板，可考慮用于間墻；（5）用于基礎工程。基礎工程中的混凝土強度往往不高，再生混凝土用于基礎工程是個不錯的選擇。（6）應用再生細骨料制備的再生混凝土強度較低，故不宜用于制作再生混凝土，可考慮用于制作砂漿或用作植被土。
在建安置房的時候，我們應該做好以下的工作：（1）通過各種渠道籌集重建資金；（2）對災區的受災人口進行統計，確定需要安置的人數；（3）對災區的建筑用地進行篩選，剔除包括地震斷裂帶、滑坡及山洪災害影響區、水源保護區、水庫泄洪區、低洼地、高壓走廊及地下管線穿越地段、危房影響區以及大面積苗圃等在內的不適宜建設用地；（4）新建廢混凝土處理廠，以制備再生骨料和相應的產品，國家應該出臺一些鼓勵政策，創造一些有利因素；（5）應派人對再生安置房的建設進行指導，因為再生混凝土的制備、澆筑、養護、質量檢測都和一般混凝土略有區別；（6）適度集中與就近安置災民；（7）鼓勵災民參與建設；（8）建立特別安置區，以提供給在地震中喪失勞動力的人們居住；（9）再生混凝土安置房的建設必須同重建規劃相一致。
參考文獻略
