
日漸增多的建筑垃圾對環境造成的影響也越來越嚴重,然而建筑垃圾的再生利用卻能帶來良好的環保效益和社會效益。天然砂的限采政策越來越嚴,很多工程面臨無砂可用的局面,但是如果采用建筑垃圾用在道路工程項目上作為筑路材料,就能緩解無砂可用的情況,既能節約資源,減少環境污染,而且建筑垃圾再生骨料價格相對傳統石料相比價格更低。
在國外,關于建筑垃圾在道路工程領域的研究主要集中在再生集料的基本性能研究上,而且主要應用于道路的基層或者底基層。美國、日本等一些國家對再生集料方面進行了相關研究,已有成功應用于剛性路面的實例。
據美國聯邦公路局統計,美國已有超過20個州在公路建設中采用再生集料,將再生集料應用于基層或底基層。堪薩斯州交通廳研究認為,將舊混凝土再生集料用于新建水泥路面面層或基層,且能滿足大多數道路對混凝土集料的規范要求。盡管再生集料與天然集料存在差異,可通過修改設計方法增強再生混凝土性能,改善其不足。
美國巴克爾大學研究了纖維增強穩定路面基層材料的彎曲疲勞特性,得出穩定基層材料以再生集料為主體,外摻4%的水泥和4%的粉煤灰(按質量計算),其疲勞強度和耐久性能可以完全滿足好的級公路穩定基層材料的要求。如果摻加4%的鋼纖維,可以很大程度地提高基層材料的抗疲勞性能。
新墨西哥州立大學做了關于摻入再生集料基層的彈性模量和疲勞特性,得出再生集料可以用在道路基層,但是摻量達到25%就會使得動彈性模量出現破壞。
日本對建筑垃圾的處理方法是將其分類,其破碎成直徑約為40mm,采用300℃的高溫加熱,使粒料相互混合、摩擦,集料及集料外圍黏附的水泥組分變成粉末完全分離,所產生的水泥組分用于地基的改進材料,分出的集料可與天然集料一樣用于結構物,達到100%的回收利用。
代夫特理工大學對再生集料摻入基層中做了大量試驗,得到結論:壓實度、級配和混合料組成等因素對摻有再生集料的道路基層試驗結論有強大影響,包括黏結力、彈性模量、抗永久變形能力。其中壓實度影響最大,級配影響最小。
漢城國立大學探討了再生混凝土集料摻入混凝土路面基層和底基層的性能和特性,通過調整干、濕再生混凝土集料的水分密度、顆粒級配、細集料棱角度測量其穩定性、抗剪切能力、再生集料斷裂能、抗壓性能,得到再生集料代替天然集料用于基層完全滿足規范要求的結論。
阿爾及利亞米迪爾大學探討了利用破碎磚塊粗、細集料制作新混凝土的可能性,得到了以下結論:①破碎磚塊集料相比于天然碎石,具有低體積密度和高吸水率的特點。②抗壓強度和無損測試方法的相關性與普通混凝土相似。為了減少含水量,更多使用塑料添加劑。③彈性模量和抗壓強度一樣,隨著破碎磚塊集料的取代率增加而減小。因此再生混凝土的性能低,最好應用在低性能混凝土中,比如人行道上。