周文娟：建築垃圾再生流態回填材料的製備與應用

　　本文係（xì）統闡述和解讀了再生流態回填材料的基本概（gài）述（shù），並圍繞再生流態回填材料的製備（bèi）原理、應用現狀做了全麵深入的（de）分享。

　　北京建築大學教授 周文娟

　　一、 建築垃圾（jī）產量現狀

　　建築垃圾是最（zuì）大宗的城市固體廢（fèi）物，在35個建築垃圾治理試（shì）點城市中，2018年產生量為13.15億噸、2019年（nián）為13.69億噸，其中工程渣（zhā）土(泥漿（jiāng）)占70%以（yǐ）上。以北京（jīng）市為例，隨著新機（jī）場、副中心（xīn）等重大工程建設及疏整促工作的集中開展，建築（zhù）垃圾呈現爆發式增長， 2018年建築垃圾總量超過1.9億噸，2019年（nián）後有所回落但仍持續超億噸。建築垃圾的（de）大量產生也隨（suí）之導致了土地資源浪費、環境汙染、社（shè）會（huì）安全隱患等一係列問題，因此需要加快（kuài）推進建築垃圾（jī）資源化（huà）利用，助力保障人居生（shēng）活環境。

　　二（èr）、建築（zhù）垃圾資源化趨勢

　　我國建築垃圾（jī）的處理，從（cóng）20世紀的（de）溝穀丘壑填埋，到21世紀前十年的低效資源化嚐試，再到近十年的“生（shēng）產自動化（huà）、產品精細化”的初步實現，其（qí）資源化處理水平在（zài）不斷提升（shēng）。建築垃圾經處理後得到的再生骨料可以進（jìn）一步製備成再生混凝土（tǔ）、再（zài）生無機混合料、再生（shēng）砌塊/構件等再生產品，其中，產生的冗餘土(也稱二次（cì）渣土，指（zhǐ）的是經除土係統（tǒng）分選出的小於（yú）規定粒徑（jìng）的粒料)占建築（zhù）垃圾總量的25%～40%，其成分複雜，不僅有砂漿、磚混顆粒（lì），還有大量黏土顆粒，無法作為（wéi）骨（gǔ）料利用，大多成為（wéi）二次排放，且會極大的影響高附（fù）加值再生產品的製備。

　　三、流態回填材料

　　流態回填材料是一種具有高流動性，在自重作（zuò）用下無需或少（shǎo）許振（zhèn）搗下，便可自行填充，形成自密實結（jié）構的（de）膠結回填材料，代替壓實回填（tián），施工效率高（gāo），能（néng）夠解決空間（jiān）有限的（de）施工作業，保障狹窄溝槽中施工人員的安全，特（tè）別適用於異形、狹窄空間及深基坑的回填。流態固化土由於其（qí）高成本、項目限製（zhì）等因素難以大麵積推廣，低等級混凝（níng）土應用（yòng）相對廣泛。

　　四、再生流態回（huí）填材料（liào）

　　建築垃圾再生流態回填材（cái）料是（shì）冗餘土、磚混類骨料利用與流態回填的結合，可利用建築垃圾再生骨料、冗餘土、開槽土，加入水泥或固（gù）化（huà）劑（jì）等膠凝材料、水，攪拌成可泵送的、具有流動性的混合材（cái）料，再通過（guò）澆（jiāo）築和養護，硬化（huà）後形成具（jù）有一定強度的工程材料。常見的名稱有（yǒu）CLSM、流態固化土、流態混合料、非壓實回填土、閃電回填料，其（qí）原料是以（yǐ）水泥或工業廢渣為主的膠凝材（cái）料，填料多種，本地化，且施工高效。

　　五、再生流態回填材料優勢

　　從材料技術指標來看，再生（shēng）流態回填材（cái）料的泌（mì）水（shuǐ）率低於8%，材料滲透係數通常為1×10-7～1×10-8cm/s，材料承（chéng）載能（néng）力與抗變形能力良好，均優於傳統回填壓實土。整體（tǐ）而言再生流態回填材料具有以下幾個（gè）優勢：施工便捷，適應（yīng）深狹、異形空間回填和管道溝槽回填，自密實（shí），無需振搗，回填速度快;質量可靠，變形沉降小，抗滲性良好，具有良（liáng）好的（de）承載能力與抗變形能力;強度可控，便於（yú）二次開挖。與傳統壓實回填相比，可節省人工成本30%以上（shàng），回填成（chéng）本顯著小於低等級混凝土，且（qiě）可實現（xiàn）全固廢生（shēng）產，降（jiàng）碳效果顯著。

　　六、再（zài）生流態回填（tián）材料（liào）製備

　　水泥基：采用冗餘土、磚混再（zài）生細（xì）骨料為基料，水泥（ní）、粉煤灰為膠凝材料，經測試對比其工作（zuò）性能、抗壓強度及抗（kàng）凍性能，發現通過對膠凝材料總量及粉煤灰、水泥摻量的調整（zhěng），能夠實現建築垃圾再生流態混合料在0.4 MPa～5.0 MPa範（fàn）圍內的強度控製。研究表明（míng），建築（zhù）垃圾再（zài）生流態混合料大量利用了建（jiàn）築垃圾末端材（cái）料（liào），可（kě）助力提高建築垃圾資源化水平（píng），加強工程回填質量控製（zhì），對於綠色（sè）可持續發展也具有（yǒu）重（chóng）要意義。

　　固廢基：采用堿性廢渣、礦（kuàng）渣（zhā）、粉煤灰（huī）替代傳統（tǒng）水泥，大量（liàng）利用冗餘土，並輔以再生骨料調（diào）整（zhěng）其級配。經分析檢測發現，試驗（yàn）範圍內的全固廢再生流態（tài）混合料28 d抗壓強度均大於1 MPa，礦渣摻量對全固廢再生流態混合料的早期和後期抗壓強度增長影響（xiǎng）最顯（xiǎn）著，堿性廢渣和粉煤灰的（de）摻量對後期強度增長有明顯影響。研究表明，全固廢再生流態混合料將固體廢物轉化為有價值的材料實現了資源的循環利用，可（kě）降低土地和空氣的汙染，減少對（duì）自然資（zī）源的（de）需（xū）求，避免過度開（kāi）采（cǎi）和消耗，促進可持續（xù）發展。此外還有助於（yú）減少溫室氣體（tǐ）的排放，對降低碳足跡和應對氣候變化起到積極影響。

　　七、再（zài）生流態回填材料（liào）應（yīng）用

　　再生流（liú）態回填材料主要用（yòng）於各類肥槽、基坑的回填澆築，也可廣泛用於道路路基、建築物地（dì）基等加固處理領域。以北京為例，已應用於房山區長陽鎮（zhèn）改造項目、拱辰街道綜合金融、養老及居住（zhù）項目的肥槽回填等，昌平區中關村國家工程技術創（chuàng）新基地、海澱區翠湖（hú）科技園、豐台區方莊養老項目的基槽回填等，以及朝陽區孫河鄉住宅項目的基槽、汽車坡道及土井回填等等。此外，在京台高（gāo）速分隔帶、京化高速台背、副中心綜合管廊工程等城市公路、管（guǎn）廊帶中也有一定（dìng）的應用。

　　八、再生流態回填材（cái）料標準

　　建築垃圾再生回填（tián）材料，特別是再生流態回填材料由於其獨特的性能，越來越被（bèi）市場所接受，有廣泛的應（yīng）用前景，但再生流態（tài）回填材（cái）料的性能設計、生產與施工應用可執行的標準欠缺。新發布的《建築垃圾再生回填（tián）材料應用技術規程》(DB11/T 2205-2023)可為（wéi）建築（zhù）垃圾再生回填材料的應用提供全（quán）麵的技術支撐，並為回（huí）填工程的驗收提供重要依據，此外，對於提高（gāo）回填（tián）工程（chéng）質量、促進渣土類再生（shēng）產品推廣應用、擴大建築垃（lā）圾資源（yuán）化利用途徑、降碳（tàn）減排均具（jù）有重要意（yì）義。

　　九、結語

　　總體而言，建築垃圾再生流態（tài）回填材（cái）料具（jù）有以下幾個優點：一是原材料選材自由度較大，可大量消納以往不易消納的低品質再生材料，特別是冗餘土，實現固廢材（cái）料的高效、大量、全（quán）品類（lèi）、低碳化利用，對提高區域固廢（fèi）綜（zōng）合利用水平效果顯著。二是自（zì）密實、無（wú）需振搗壓實，施工高效、回填密（mì）實、長期沉降小，可以有效提（tí）升工程（chéng）質量、延長工程壽命。三是流態化施工技術，施工過程不產生噪音、振動、空氣（qì）汙染等（děng）擾民問題（tí），施（shī）工過程綠色環保。四是解決了建築垃圾二次渣土的排放問題（tí），為低品質工業固廢（fèi）利用提（tí）供出路，為基礎設施建設材料供給提供良好（hǎo）解決（jué）方案，經濟、社會、環（huán）境效益顯著。