对再生混凝土应用的可行性分析.pdf

2 0 1 3 年 第 9期 (总 第 2 8 7 期 ) Nu mb e r 9i n 2 0 1 3 ( T o t a 1 No 2 8 7 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 原材料及辅助物料 M ATER工 AL AND ADM I NI CLE d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 3 0 9 0 1 7 对再生混凝土应用的可行性分析 杨桂权 。阎慧群 ( 1J l l 大学 建筑与环境学院 ，四川 成都 6 1 0 2 0 7 ) 摘要 ： 在我国经济快速发展的背景下， 每年有大量废弃混凝土产生， 这在资源利用 、 环境保护等方面都存在诸多问题。 再生混 凝土作为一种可再生的绿色材料 ， 有效解决了以上问题 ， 但因其在市场化上的推广不足， 导致 目前对再生混凝土的利用并不广泛。 文 章通过查阅大量文献和资料， 对再生混凝土应用进行 了多方位的可行性分析 ， 并对加强其市场化推广给出了几点建议。 关键词： 再生混凝土；可持续发展 ；经济性；可行性分析 中图分类号： T U 5 2 8 0 4 1 文献标志码： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 3 ) 0 9 0 0 6 0 0 3 F e a s i b i l i t y a n a l y s i s o f t h e a p p l i c a t i o n o f r e c y c l e d c o n c r e t e YANG Gu i q u 肋 YAN Hu i qu n ( C o l l e g e o f A r c h i t e c t u r e a n dE n v i r o n me n t o f S i c h u anU n i v e r s i t y ， C h e n g d u 6 1 0 2 0 7 ， C h i n a ) Abs t r ac t： W i t h the r a pi d d e v e l o p me n t o fCh i na s e c o no my， the r e a r e a l arg e n u mb e r o fa ba n do n e d c o nc r e t e b e i n g pr o d u c e d e v e r y y e ar ， i t c a u s e s ma n y p r o b l e ms i n t he a s pe c t s o f r e s o u r c e u t i l i z a t i o n， e n v i r o nm e n t a l p r o t e c t i o n a n d S O o nAs a g r e e n ma t e r i a l o f a k i nd o f r e n e w- a bl e， r e c y c l e d c o nc r e t e c o u l d e ffe c t ive l y s o l v ethe a b o ve - me n t i o n e dp r o bl e ms But b e c a us e o f thepr o mo t i o ni nthema r k e t wa sno t e n o u gh， i t l e a d s t o t h e u s e o f r e c y c l e d c o n c r e t e wa s n o t wi d e l y n o wBy c o n s u l t i n g a l arg e n u mb e r o f d o c u me n t s and d a t a ， ana l y z e d t h e f e a s i b i l i ty o f u s i ng r e c y c l e d c on c r e t e， an d g i ve s s o me s u g g e s t i o n s t o p r o v i d e the ma r k e t p r o mo t i o n o fr e c y c l e d c o nc r e t e Ke y wo r d s ： r e c y c l e d c o n c r e t e ； s u s t a i n a b l e d e v e l o p me n t ； e c o n o my ； f e a s i b i l i ty ana l y s i s 0 引言 近 1 0 年来 ， 我国城市建设快速发展， 大量废旧建筑被 拆 除 ， 每年产生约 3 亿 t 建筑垃圾 1 ， 其 中约 3 0 以上为废 弃混凝 土块圆 。 国内对废弃混凝土块 的处理方式多采用运 至消纳场掩埋威作回填料使用3 1 ， 这不仅浪费了生产资源， 而且 对生态 环境造成 了破坏 。 与此 同时 ， 全球每年混凝土 使用量超过 4 0 亿 m ， 砂石骨料用量超过 6 0 8 0 亿 t 嗍 。 而 我国每年消耗混凝土 1 3 l 4亿 m ， 占到全球混凝土消耗量 的 1 3 ， 如此巨大的混凝 土需求量 ， 必然造成大量 的山石 开采 ， 进一步对环境造成破坏 。 若能对废弃混凝土加 以利用 ， 用以生产再 生混凝土 ， 不仅能解决 日 益增长的垃圾处理危机 ， 而且可 以节约生产 混凝土所需的天然材料， 具有显著的社会、 经济、 环境效 益 ， 对 国家的可持续发展也有非常深远的意义。 1 技 术简介 再生混凝土又称作再生骨料混凝土 ， 这一技术是利用 房屋 、 道路 、 桥梁等混凝土建 ( 构 ) 筑物的拆除以及混凝 土 生产 、 施工等过程 中产生 的废弃混凝土 ， 经过破 碎 、 清洗 、 分级等一系列加工后， 按E 匕 例配合， 得到粒径在 4 0 m m以 收稿 日期：2 0 1 3 - - 0 3 - - 0 7 基金项目：国家 自然科学基金青年基金项 目( 5 1 2 0 8 3 2 6 ) 6 0 下 的骨料网 。 再将所得到的再生骨料代替部分 或者全部天 然骨料 ， 通过与普通混凝土相 同的方法拌制而得到的混凝 土就 叫做再生混凝土。 目前国 内生产再 生混凝土骨料基本可沿用天然 骨料 的生产设备 ， 如腭式破碎机 、 风力分级装置及吸尘设备等 ， 生产再生骨料流程如图 1 所示 。 图 1 再生骨料生产流程 2 性能优势 根据 S Ma n z i 等学者对不 同级配再生 骨料混凝土 的 短期 和长期性能研究7 1 发现 ， 再生混凝土 的抗压强度和抗 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 折强度普遍 高于天然混凝土 。 通过试验还得 到 ， 调整 再生 混凝 土中再生 骨料 的级配可使所得混凝土较天然混凝 土 有更小 的孔 隙率 ， 所得结构的收缩和徐变更小 ， 结构性 能 更好。 3 应用背景 3 1 政策扶持 根据 2 0 1 1 年版 产业结构调整目录 阎 ， 再生混凝土产 业属于鼓励类中第三十八项“ 环境保护与资源节约综合利 用 ” 类 产业 ， 隶属于其 中的第 2 8小项“ 再生资源 回收利用 产业化” 。 对于国家现行鼓励类产业 ， 各地区均出台了相应的鼓 励政策。 以四川税 收政策为例 ， 对鼓励类产业税收做 了如下 优惠政策 ： ( 1 ) 对西部地区内资鼓励类产业、 外商投资鼓励类产 业及优势产业的项 目在投资总额内进 口的 自用设备 ， 在政 策规定范 围内免征关税。 ( 2 ) 自2 0 1 1 年 1 月 1日至 2 0 2 0 年 1 2 月 3 1 E t ， 对设在 西部地区的鼓励类产业企业减按 1 5 的税率征收企业所 得税 。 由此可知 ， 再生混凝土产业在相关政策上得到 了国家 的大力支持。 十八大将科学发展观确立为党 的指 导思想 ， 可持续发展的理念被提升到了空前高度 ， 有理由相信 ， 再生 混凝土产业在未来几年必定还会得到国家更大力的提倡。 3 2市场环境 我国当前正处于经济建设快速发展的阶段 ， 在接下来 的几十年内 ， 国内对混凝土的需求量仍将处于高位状态。 与 此 同时 ， 大量 的旧城改造 、 拆迁新建等会产生大量废 弃混 凝土。 这样 的市场环境 ， 恰好为再生混凝土产业 的大力发展 提供 了必要条件。 3 2 1 丰富的生产资源 据相关统计，我国现在每年产生约 1 亿 t 废弃混凝土 块 ， 而这一数据正 随着 国家 的大力 发展而不断攀升 。 以成 都为例 ， 在 中共成都市委十一届九次全会上 ， 省委常委 、 成 都市委书记黄新初 同志提出了成都市的“ 五大兴市战略” ， 其中特别强调了“ 立城优城” ， 这一战略将对成都市的新老 城区进行大力改造 ， 而在这一进程中必将产生大量 的废弃 混凝 土。 在国家每年产生大量废弃混凝土的同时， 若能与相应 建设单位进行协商 ， 对其施工过程中产生 的废弃混凝土进 行免费回收处理， 让建设单位既节约了建渣处理费又为环 境保护作 出了贡献 ， 这样必定能得到广大建设单位的大力 推崇 ， 从而为再生混凝土产业提供丰富的生产资源。 3 2 - 2 大量的市场需求 国家在 1 2五规划 中仍然提到大力加强基础设施的建 设， 说明我国在未来多年内仍将是混凝土消耗大国。 同样以 成都为例 ， 四川省人民政府于 2 0 1 1 年批准了成都天府新区 建设总规划【 姗 ， 规划面积 1 5 7 8 k m2 ， 到 2 0 3 0 年将建成 人 口 约 5 8 0万 6 3 0 万 的天府新区 ， 总建设用地达 到 6 5 0 k mz 。 按每平方千米消耗 l 0 s m3 混凝土保守估计 ， 仅天府新 区的 建设就将消耗混凝土上亿立方米。 大量的市场需求为再生 混凝土产业的发展提供了有力保障。 国内当前的市场环境为再生混凝土产业既提供了丰 富的生产资源， 又为其提供了大量的市场需求， 由此可以 体现出再生混凝土产业具有相 当可观的市场前景。 3 3 技 术成熟 再生混凝土在国外 已经发展为较成熟的产业 。 从二次 大战之后 ， 苏联 、 日本 、 德 国等国家为重建家 园， 就开始着手 于再生混凝 土的研究 。 根据美 国伊 利诺伊州建筑材料 回收 委员会的 Wi l l i a m T u r l e y 报告指出 ， 目前全球每年有 1 亿 t 废弃混凝 土被 以再生骨料 的形式循环利用 ， 占全部骨料总 量 的 5 。 目前 国内的再生混凝土应用虽然还未得到大力推广 ， 但在技术层面 已经 比较完善。 同济大学 肖建庄教授【 n 一 1 2 、 东 南 大学 张亚梅教授【 等学者 对再 生混凝土基本性 能 、 结构性ft ,2 1做 了大量的研 究工作 ， 对再生混凝土各项性 能 指标已经有了较全面的了解。 2 0 0 7 年 由同济大学编写的地 方标准D G T J 0 8 - _ 2 0 1 8 - - 2 0 0 7 再生混凝土应用技术规程 和北京市地方标准 再生混凝土结构设计规程 的出台更 是说明， 目前国内在再生混凝土生产技术上已经相当成熟 ， 这对再生混凝土应用在推广上是一个有力的保 障。 4 经 济可行性分析 经过市场调查并参考曹奇【 等学者的分 析 ， 根据相关 市场行情可知 ， 每生产 1 t 再生粗骨料的费用约为 3 0 元。 根 据 四川 2 0 1 2年 6月建材市场材料指导价格 ， 对普通碎石混 凝土和再生混凝土进行直接材料成本 比较 ， 如表 1 所示。 由于再生混凝 土与普通混凝土在生产流程 、 生产机械 、 劳动力成本上大致相当 ， 故此处在 比较二者成本高低时 ， 对构成其成本的人工费 、 能源消耗 、 机械折 旧、 管理费等不 予考虑 。 在仅考虑直接材料成本 时 ， 生产 1 m， C 2 5混凝土 ， 再 表 1 普通碎石混凝土和再生混凝土直接材料成本比较 元 m 61 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 生混凝土比天然碎石混凝土低 5 7 元 ， 材料成本降低约 2 5 ； 生产 1 m 3 C 3 0 混凝土 ， 再 生混凝土 比天然碎石 混凝土低 8 - 3 元 ， 材料成本降低约 3 5 。 考虑税收 ， 根据 四川 2 0 1 2 年 6月建材市场材料指导价格 ， 由搅拌站生产的普通 C 3 0 混 凝土价格为 3 3 5 元 m ， ， 经市场调查得到混凝土行业利润率 约为 1 0 ， 由于普通混凝土在税收方面无优惠政策 ， 按2 5 税率征收企业所得税 ， 再考虑废弃混凝土运 出施工场地和 弃置处理的费用 8 元 I n 3 ， 普通混凝土相对成本约为 ： 2 3 9 7 + 3 3 5 x 1 0 x 2 5 + 8 = 2 5 6 1 元 m3 ( 1 ) 对于再生 C 3 0混凝土 ， 通过普通混凝土市场价格及相 应成本可估算 出人工费 、 能源消耗 、 机械折旧 、 管理费等总 和约为 4 6 元 m3 ， 由于再生混凝土在税收上减按 1 5 征收 企业所得税 ， 同样考虑利润率为 1 0 ， 假设再生 C 3 0混凝 土市场售价为 元 m ， 可得到方程 ： X = 2 3 1 4 + 4 6 - f 1 0 + X l 0 1 5 ( 2 ) 解此方程得再生 C 3 0 混凝土市场售价约为 3 1 3 元 m 。 由此可知 ， 在企业获得相 同利润率时 ， 再生 C 3 0 混凝土 售价较普通 C 3 0 混凝土价格低 2 2 元 m， ， 售价降低约 6 5 。 对 于 C 2 5 混凝土 ， 采用相 同算法可知 ， 普通 C 2 5 混凝 土售 价约为 3 1 5 元 ， m ， 在企业获得相同利润率时 ， 再生 C 2 5 混 凝 土混凝土售价约为 2 9 6 元 m 3 ，采用再生混凝土同样可 将混凝土生产成本降低约 6 。 由该算例可知 ， 企业在获得相同利润的情况下 ， 再 生 混凝土市面售价较普通混凝土低 6 6 5 ， 必然会使再生 混凝土获得更 大的销量 ， 再生混凝土产业的经济性也相应 更好。 5 建议 和结语 通过 以上分析可知 ， 再生混凝土在结构性能 、 应用环 境 、 相关技术以及经济性上都具有可行性。 该产业在相关政 策上得到了很多优惠， 国内的市场状况也反映出了该产业 的远大前 景。 为增 强再生混凝土应用的推广 ， 增加再 生混 凝 土产业的经济效益 ， 在此提出几点建议 ： ( 1 ) 国内的再生混凝 土技术虽然 已比较成熟 ， 但 相对 于该领域先进国家 ， 我国在应用技术 、 数据样本上仍有不 足 ， 还需政府在相关科研上作出大力支持 。 ( 2 ) 为加强再生混凝土产业 的推 广 ， 建议 在产业 结构 调整 目录中应对其单独立项 ， 增加该产业的相关优惠政策。 ( 3 ) 再生混凝土产业 的市场化应用应当向规模化 、 集 中 化发展， 实现再生混凝土的低成本、 高产量、 连续化的生产。 再生混凝土应用是人与自然和谐发展的体现， 在国内 快速发展的大环境下 ， 推广再生混凝土应用具有非常现实 的社会意义和经济意义。 因此， 在我国当前市场上推广再生 混凝土应用是非常可行 的， 再生混凝 土产业也是一项非常 有前景 的新 型产业 。 参考文献： 【 1 】 新华网我国建筑垃圾年产超3 亿吨点石成金需过几道B O L ht t p： n e ws x i n h u a n e t c o mp o l i t i e d 2 01 1 - 1 O t l 8 c 1 1 0 3 5 3 6 - - Z h t m， 2 01 1 f 2 1欧阳雯欣， 王清远 灾后再生混凝土的应用及推广分析【 J 】 四J l l 建筑科学研究 ， 2 0 1 0 ， 3 6 ( 6 ) ： 1 7 8 1 8 4 3 13 龚志起， 丁锐， 陈柏昆废弃混凝土处理方式的环境影响比较【 J 】 工程管理学报， 2 0 1 1 ， 2 5 ( 3 ) ： 2 6 6 2 7 0 4 李秋义 ， 全洪珠 ， 秦原 再生混凝土性能与应用技术【 M 】 中国建 筑出版社 【 5 】康梅柳 ， 周丽萍 废弃混凝土的再生利用 J 】 建材技术与应用 ， 2 0 1 1 ( 6 ) 【 6 刘昕， 张雄_ 国内外再生粗骨料研究新进展 建筑技术， 2 0 1 0 ， 4 1 ( 1 3 ： 6 3 6 6 7 MAN Z I S， MA Z Z O T T I C， B I GNO Z Z I MS h o r t a n d l o n g t e r m b e h a v i o r o f s t r u c t u r a l c o n c r e t e wi t h r e c y c l e d 【 J 1 C e me n t & C o n c r e t e C o m p o s i t e s ， 2 0 1 3 ( 3 7 3 ： 3 1 2 3 1 8 8 产业结构调整指导目录( 2 0 1 1 年本) 【 z 9 9 关于深入实施西部大开发战略有关税收政策问题的通知财税 ( 2 0 1 1 3 5 8 号【 z 1 O 】 四川省住房城乡建设厅 关于报送 的请示 ( 川建( 2 0 1 1 5 4号) 【 z 】 【 l 1 】 肖建庄， 李佳彬， 兰阳 再生混凝土技术研究最新进展与评述 J 】 混凝土 ， 2 0 0 3 ( 1 0 3 ： 1 7 2 0 【 l 2 】 肖建庄， 杜睿， 王长青， 等 灾后重建再生混凝土框架结构抗震 性能和设计研究 J 1 四川大学学报： 自然科学版， 2 0 0 9 ( 4 1 3 ： 1 - 6 1 3 张亚梅， 秦鸿根， 孙伟， 等 再生混凝土配合比设计初探 J 】 混凝 土与水泥制品， 2 0 0 2 ( 1 ) ： 7 - 9 【 1 4 】 曹奇 再生混凝土的技术经济分析【 J 】 基建优化 ， 2 0 0 5 ， 2 6 ( 3 ) ： 】 2 4 -】 2 6 作者简介 ： 联系地址 ： 联系电话 ： 杨桂权( 1 9 9 2 一 ) ， 男 ， 研究方向 ： 新材料研究。 四J l I成都双流县川大路 四川大学建筑与环境学院1 0 级 土木工程三班( 6 1 0 2 0 7 ) 1 5 9 8 21 8 01 6 0 藿 盟 蚕 I 盟 首 艘混凝 土 搅拌 船下 水 三 一 海洋 重工实 现 突 破 日前 ， 由三一海洋重工生产的一艘长 6 9 9 m、 宽 2 5 m、 型深 4 8 m， 每小 时生产 3 6 0 r n 3 混凝土的搅拌船在广东珠海顺 利下水 ， 该搅拌船是目前国内最先进的混凝土搅拌船， 被誉为“ 水上移动式混凝土生产工厂” 。 三一海洋重工研究院院长李国杰告诉记者， 此次下水的混凝土搅拌船名为“ 豪舟砼 1 ” ， 是三一海洋重工首个工程船 舶项 目， 也是三一积极 响应国家海洋战略 ， 迈 向海洋工程机械版块的重要一步 。专家认 为， 这标志着三一在海洋工程这一 新的业务领域取得 的重大突破。 据介绍， 混凝土搅拌船是具有船载混凝土搅拌站的工程驳船， 设备主要用于跨海大桥、 岛礁开发、 岸线整备、 人工岛建 造及港口码头等水上工程建设。 三一研制的该款搅拌船可以实现每小时 3 6 0 m 混凝土泵送与浇注作业， 是目前国内最先 进的混凝土搅拌船， 在排水量、 仓容量、 生产效率、 布料半径、 绿色环保等各项性能指标方面均处于国内领先水平， 部分指 标国际先进。 6 2 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m