一、任务来源
项目名称为“再生混凝土预制构件应用技术规程”,依托于2020年度山东标准建设项目计划。本标准分为十二章,内容包括总则、术语、基本规定、材料、叠合板、隔墙板、盖板、路缘石、停车板、绿色生产、产品标识、储存运输。总的原则是对再生骨料混凝土在预制构件的应用作出技术规定。该标准的制定将为再生混凝土的开发利用起到积极规范引导作用。
二、应用领域和技术原理
1.应用领域:本标准适用于建筑垃圾再生混凝土预制构件的生产、施工及应用,标准中再生混凝土预制构件适用于建筑工程、市政工程。
2.技术原理:(1)本项目是运用先进的建筑垃圾处理技术和处理设备通过建筑混合垃圾再生处理流程对建筑混合垃圾中的轻质物、金属、其他杂物(铝合金、电缆、木材等)等进行分拣剔除,对混凝土、废砖块、石头等进行处理加工,通过机器设备进行深加工制成再生混凝土预制构件产品,从而实现资源再利用。对分捡出的木材、废旧塑料等有机物利用机械设备打包做成生物质燃料;对筛分出的渣土经过处理可应用于园林栽植用营养土;全产业消化拆迁产生的建筑垃圾真正实现建筑垃圾再生资源100%循环利用。项目采用先进生产技术,采用节能设备,污染少,能耗低,而且产品质量达到国内先进水平,可以满足下游市场对产品的要求。
(2)该部分技术主要为再生骨料混凝土在叠合板、隔墙板、盖板、路缘石、停车板等预制构件产品的应用技术研发。研究不同再生骨料掺量的再生混凝土的力学性能,并与普通混凝土预制构件进行对比,得出再生混凝土预制构件的优势和可行性方案。
三、与国内外同类技术比较
目前,我国处于经济建设大发展时期,建筑垃圾年排放数量已经超过4亿,其中北京、上海等大城市年排放量均在3000万t以上,但迄今为止,建筑垃圾领域的相关工作相对滞后,由此给社会、环境和资源带来种种不利的影响。本文件在制定过程中未查到同类国际标准。目前国内与再生混凝土预制构件的相关法律法规有:《中华人民共和国循环经济促进法》《促进绿色建材生产和应用行动方案》《建设工程质量管理条例》等。目前国内与再生混凝土预制构件的相关的技术规范有《装配整体式混凝土构件生产和施工技术规范》DB2101/TJ07;《装配式混凝土建筑结构技术规程》DBJ15-107-2016;《再生混凝土结构技术标准》JGJ/T443-2018;《再生骨料透水混凝土应用技术规程》CJJ/T253-2016;《再生骨料混凝土耐久性控制技术规程》CECS 385-2014;《钢铁渣粉混凝土应用技术规范》GB/T50912-2013等。
综上,全国及各省层面针对再生混凝土已有了相关技术规范,但在再生混凝土预制构件应用方面尚未出台相关技术规范,缺乏统一的技术流程、标准。因此,依据现有法律法规,参照现有相关规范,编制适应于山东省实际的《再生混凝土预制构件应用技术规程》是十分必要的。
四、成果创新性、先进性
创新点一:再生混凝土预制构件应用工作规范化
《再生混凝土预制构件应用技术规程》对再生混凝土预制构件应用的重要术语和定义、监管技术流程、附录等内容,涉及再生混凝土预制构件制作、施工、验收、储存、运输等内容,均做出了详细规定,以适用于山东省再生混凝土预制构件应用工作监督管理的区域监管,为后续规范化地开展再生混凝土预制构件应用工作提供了详细的指南。
图1 重要术语和定义
创新点二:再生混凝土预制构件应用技术科学化、系统化、统一化
《再生混凝土预制构件应用技术规程》从再生混凝土预制构件的制作、施工、验收、储存、运输等环节出发,进一步明确了再生混凝土预制构件工作流程,保证技术规程的科学性与系统性。
图2 预制构件工作流程
创新点三:再生混凝土预制构件应用技术先进化
《再生混凝土预制构件应用技术规程》涉及的再生混凝土预制构件各项技术融合了各项工程经验,参考国内外相关标准,结合本省实际情况和时下先进技术,为保证应用成果的合理性和准确性提供了强有力的技术支撑。
图3 参考标准
创新点四:再生混凝土预制构件产业效率最大化
《再生混凝土预制构件应用技术规程》的编制大大地提高了再生混凝土预制构件生产的效率和合格率,严格控制生产工艺和施工质量。按照《再生混凝土预制构件应用技术规程》的技术规程操作,既节省了人力、物力,又提高了标准。
图4 制作流程
创新点五:再生混凝土预制构件经验与应用统一化
《再生混凝土预制构件应用技术规程》未编制出台之前,混凝土行业用再生骨料领域存在技术术语使用混乱,同一定义有不同的提法和术语,还有些术语定义模糊不清,导致再生骨料在混凝土应用行业存在名词术语不明确、计量统计边界不一致、计算方法各异等问题,后期的应用比较困难,难以有效地应用,《再生混凝土预制构件应用技术规程》的编制为再生混凝土预制构件成果的统一推进与应用提供了统一的标准。
图5 用语说明
五、作用意义
“再生混凝土预制构件应用技术规程”项目促进了建筑垃圾资源化产业的发展,以保障环境安全为前提,以节约资源、保护环境为目的,运用先进技术及工艺,将再生骨料加工成预制构件进行资源化再利用。公司响应国家号召,走可持续发展之路,发展绿色循环经济,致力推动新旧动能转换和“无废城市”建设,全方位阐释“绿水青山,就是金山银山”发展理念。
六、推广应用的范围、条件和前提
1.应用范围:本标准适用于建筑垃圾再生混凝土预制构件的生产、施工及应用,标准中再生混凝土预制构件适用于建筑工程、市政工程。
2.应用条件和前提:建筑行业一直都是经济的重要支柱,再生骨料混凝土在这个行业中有着广阔的市场需求。再生混凝土预制构件具备替代潜力,可以满足这些项目的需求。再生混凝土预制构件作为一种环保选择,其在实际生产及应用中应当受到政策、法规的支持和鼓励。
七、经济、社会效益
1.经济效益
2022年度,菏泽城建绿源环保科技有限公司出售再生混凝土预制构件1100块,多为预制板、预制楼梯,销售额共计380万元,新增利润156万元。
图6 预制构件价格走势图
2023年度,再生混凝土预制构件生产8587块,预制构件(检查井底板、盖板、预制检查井室等)中混凝土设计强度为C30,在预制构件生产中混凝土使用再生混凝土,其代替率为100%。销售额共计536万元,新增利润172万元。
2.社会效益
本标准编制以山东省再生混凝土预制构件技术需求为中心,对再生混凝土预制构件的生产全过程、施工等质量控制和检查验收进行了系统的规定和要求。本标准梳理出了再生混凝土预制构件的技术要点,规范了再生混凝土预制构件的生产、使用和验收流程,可以科学指导相关单位进行再生混凝土预制构件生产工作,提高了应用技术的标准化水平,对推进建筑固废综合利用,提高资源利用效率、改善环境质量、促进经济社会发展全面绿色转型具有重要意义。
3.环境效益
再生混凝土预制构件的生产利用了建筑废料,显著减少了建筑行业产生的废料量,减轻了垃圾填埋场的压力,减少了环境污染,减少了对自然资源的开采,降低了运输和生产过程中的碳排放,有助于减缓气候变化。通过回收和再利用建筑废料,再生混凝土预制构件促进了资源的循环利用,减少了对天然资源的依赖,有助于资源的可持续管理。再生混凝土的生产过程相比传统混凝土,可能需要较少的水资源和能源,有助于减少建筑行业的资源消耗。
八、存在的问题和改进意见
1.加快建筑固废资源化技术、产品、标准研发,将再生混凝土预制构件列入绿色建材目录、政府采购目录,促进再生产品规模化使用。
2.对再生产品存在认知偏见。宣传具有影响力的建筑垃圾再生项目示范案例,改善大众对建筑垃圾处理的错误认识,从而减少对再生产品的疑虑与误区。
一、推广应用前景
本标准编制以山东省再生混凝土预制构件技术需求为中心,对再生混凝土预制构件的生产全过程、施工等质量控制和检查验收进行了系统的规定和要求。本标准梳理出了再生混凝土预制构件的技术要点,规范了再生混凝土预制构件的生产、使用和验收流程,可以科学指导相关单位进行再生混凝土预制构件生产工作,提高了应用技术的标准化水平,对推进建筑固废综合利用,提高资源利用效率、改善环境质量、促进经济社会发展全面绿色转型具有重要意义。
二、推广应用措施
(1)公司制定了一系列标准保证再生混凝土预制构件的质量和效果,为生产过程中每一个技术环节提供技术依据,找到质量控制点,使产品有合格、验收的依据。现场施工有科学的操作规范,结构有验收的标准等,使建筑固废资源化有章可循。
表1 公司主持、参与制定的有关标准
序号 标准名称 级别 发布日期 完成单位
1 《再生混凝土预制构件应用规程》 省地标 2024.02.26 菏泽城建工程发展集团有限公司
菏泽城建绿源环保科技有限公司
2 《混凝土用再生骨料生产应用技术规程》 团体标准 2023.06.14 菏泽城建工程发展集团有限公司
菏泽城建绿源环保科技有限公司
3 菏泽城建绿源环保科技有限公司企业标准《再生透光混凝土》 企业标准 2021.05.16 菏泽城建绿源环保科技有限公司
4 菏泽城建绿源环保科技有限公司企业标准《再生粗骨料》 企业标准 2022.10.12 菏泽城建绿源环保科技有限公司
5 菏泽城建绿源环保科技有限公司企业标准《再生细骨料》 企业标准 2022.10.05 菏泽城建绿源环保科技有限公司
(2)目前我国建筑固废资源化的成本过高,是阻碍再生产品发展的一大原因。我国对建筑固废处理和再生利用技术研究起步较晚,投入的人力、物力不足,虽然有一定的成果,但缺乏新技术、新工艺的开发能力。并且设备陈旧落后,与技术的全面推广还有很大的距离。因此要实现再生产品的推广应用,必须从提高建筑固废的分选水平、处理能力、再生骨料的品质和质量的稳定性、加快再生混凝士及制品的产品开发、研发适用的施工工艺等技术环节入手,提高产业的技术水平。为解决上述问题,公司针对再生混凝土进行了一系列的研究。