周文娟：建築垃圾再生（shēng）流態回填材料的製備與應用

　　本文係統闡述和解讀（dú）了（le）再生流態回填材料的（de）基本概述（shù），並圍繞再生流態回填材料的製備原理（lǐ）、應用（yòng）現狀做了全麵深入的分享。

　　北京建築大學教授（shòu） 周文娟

　　一、 建（jiàn）築垃圾產量現狀

　　建築垃圾是最大宗的（de）城市固體廢（fèi）物，在35個建築垃（lā）圾治理試點城市中，2018年產生量為13.15億噸（dūn）、2019年為13.69億噸，其中工程渣土(泥漿)占70%以上。以北京市（shì）為例，隨著新機場、副中心等重大工程建設及疏整促工作的集中開展，建築垃圾呈現爆發式增長， 2018年建築垃（lā）圾總量超（chāo）過1.9億噸，2019年後有（yǒu）所回落但仍持續超億噸。建築垃圾的大量產生也隨之導致了土地資源（yuán）浪費、環境（jìng）汙染、社（shè）會（huì）安全隱患等一（yī）係列問題，因此需要加（jiā）快推進建築垃圾資源化利用，助力保障人居生活（huó）環境。

　　二、建築（zhù）垃圾資源化趨勢

　　我國建築垃圾的處理，從20世紀的溝穀丘壑填（tián）埋，到21世紀前十年的低效資源化嚐試，再到近十年的“生產自動化、產品精（jīng）細化”的初步實現，其資源化（huà）處理水平在不斷提（tí）升。建築垃圾經處（chù）理後得到的再生骨料可以進一步製（zhì）備成再生混（hún）凝土、再生無機混合料（liào）、再生砌塊/構件等再生產品，其中，產生的冗餘土(也稱二次渣土，指的是經除土係統（tǒng）分選出（chū）的小於規定粒徑的粒料)占建築垃圾總量的（de）25%～40%，其成分（fèn）複雜，不（bú）僅有砂漿、磚混（hún）顆粒，還有（yǒu）大（dà）量黏土顆（kē）粒，無法作為骨料利用，大（dà）多成為二次排放，且會（huì）極大的影響高附加值再生（shēng）產品（pǐn）的製備。

　　三（sān）、流態（tài）回填材料

　　流態回（huí）填材料是一種具有高流動性，在自重作用下無需或少許振搗下，便可自行填充，形成自密實結構的膠結回填材料，代替壓實（shí）回填，施工效率（lǜ）高（gāo），能夠解決空間有限的（de）施工作業，保障狹窄溝槽中施工人員的安全，特別（bié）適用於異（yì）形、狹窄空（kōng）間及深基坑的回填。流態固化土由於其高成本、項目限製等因素難以大麵積推廣，低（dī）等（děng）級混凝（níng）土應（yīng）用相（xiàng）對廣泛。

　　四、再生流態回填材料

　　建築垃圾再生流態回填材料是冗餘土、磚混（hún）類骨料利用與流態回填的結合，可利用建築垃圾再生骨（gǔ）料、冗（rǒng）餘土、開槽土，加入水泥或固化劑等膠凝材料、水，攪拌成可泵（bèng）送的、具有流動性的混合材（cái）料，再通過澆築和養護，硬化後形成具有（yǒu）一（yī）定強度的工（gōng）程材料。常見的名稱有CLSM、流態固（gù）化土、流（liú）態混合（hé）料、非壓實回填土、閃電回（huí）填料，其原（yuán）料是以水（shuǐ）泥或工業廢渣為主的膠凝材料，填料多（duō）種，本地化，且（qiě）施工高效（xiào）。

　　五、再生流態回填材料優勢

　　從材料技術指標來看，再生流態回填材料的（de）泌水率（lǜ）低於8%，材料滲透係數通常為1×10-7～1×10-8cm/s，材料承載能力與抗變形能力（lì）良好，均優於（yú）傳統回填壓實土。整體而言再生流態（tài）回填材料具有以下幾個優勢（shì）：施工便捷，適應深狹（xiá）、異形空間回填和管（guǎn）道溝槽（cáo）回填，自密實，無需振搗，回填速度快;質量可靠，變形沉降小，抗滲性良好，具有良好的承載能力與抗變形（xíng）能力;強度可控（kòng），便於二次開挖（wā）。與傳（chuán）統壓實回填相比，可節省人工成本30%以上，回填成本（běn）顯著小於低等級混（hún）凝土，且可實（shí）現全固廢生產，降碳效果顯著。

　　六、再生流態回填材料（liào）製備（bèi）

　　水泥基（jī）：采用冗餘土、磚混再生細骨料為基（jī）料，水泥、粉煤灰為膠凝材料，經測試對比（bǐ）其工作性能、抗壓強度（dù）及抗（kàng）凍性能，發現通過對膠凝材（cái）料總量及粉煤灰、水泥摻量的調整，能夠實現建築垃（lā）圾再（zài）生流態混合料在0.4 MPa～5.0 MPa範圍內的強度控製。研究表明，建築垃（lā）圾再生流態混合料大量（liàng）利用了建築垃圾末端材料，可助力提高建築垃圾資源化水平，加強工（gōng）程回填質量控製，對於綠色可持續發（fā）展（zhǎn）也具有重要意義。

　　固廢（fèi）基：采用堿性廢渣、礦渣、粉煤灰替代傳統水泥，大量利用冗餘土，並輔以再生骨（gǔ）料調整其級配。經分析檢測發現，試驗範圍（wéi）內的全（quán）固廢再（zài）生流態混合料28 d抗壓強度均大於1 MPa，礦渣（zhā）摻量對全固廢再生流態混合料的早期和後（hòu）期抗壓強度增長影響最顯（xiǎn）著，堿性廢渣和粉煤灰的摻量（liàng）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（wù）轉化為有價值的材料實現了（le）資源的循環利用，可降（jiàng）低土地和（hé）空氣的汙染，減少對自然資源的需求（qiú），避免過度開采和消耗，促進可持續發展。此（cǐ）外還有助於減少溫室氣體的排放，對降低碳足跡和應對氣候變化起到積極影響（xiǎng）。

　　七、再（zài）生流態（tài）回填材（cái）料應（yīng）用

　　再生流態回填（tián）材料主要（yào）用於各類肥槽、基坑的回填澆築，也（yě）可廣泛用於道路路基、建築物地基等（děng）加固處理領域。以北京（jīng）為例，已（yǐ）應用於房（fáng）山區長陽鎮改（gǎi）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（zhōng）關村國家工程技術創新基地、海澱區翠湖科技（jì）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，在京台高速分隔帶、京化高（gāo）速台背、副中心綜（zōng）合管廊工程等城（chéng）市公（gōng）路、管廊帶中（zhōng）也（yě）有一定的應用。

　　八、再生流態回填材料標準（zhǔn）

　　建築垃圾再（zài）生回（huí）填材（cái）料（liào），特別是再生流態回填材料由於其獨特的性能，越來越被市場所接（jiē）受，有（yǒu）廣泛的應用前景，但再生流態回填材料的性能設計、生產與施工應（yīng）用可執行的標準欠缺。新發布的《建築垃圾再生回填材料應（yīng）用技術規程》(DB11/T 2205-2023)可為建築（zhù）垃（lā）圾再生回填材料的應（yīng）用提供全（quán）麵的技術支撐，並為回填（tián）工程的驗收提供重要依據，此外，對於提（tí）高回（huí）填工程質量、促進渣土類再生產品推廣應用（yòng）、擴大建築垃圾資源化利用途徑、降（jiàng）碳（tàn）減排均具有重（chóng）要意義。

　　九、結語

　　總體而言，建築垃圾再生流態回填（tián）材料具有以下幾個優點：一是原材（cái）料選材自由度較大，可大（dà）量消納以往不易消納的低品質（zhì）再（zài）生材料，特別是冗餘土，實現固廢材料（liào）的高效、大量、全品類（lèi）、低碳（tàn）化利用，對提高區域（yù）固廢綜合利用水平（píng）效（xiào）果顯著。二是自密（mì）實、無需振搗壓實，施（shī）工（gōng）高效、回填密實、長（zhǎng）期沉降小，可以有效提升工程質量、延長工程壽命。三是流態（tài）化施工技術，施工過程不產生噪音、振動、空（kōng）氣汙染等擾民（mín）問題，施工過程綠色環保。四是解決了建築垃圾二次渣土的排放問題，為低品質工業固廢利用提供出路，為基礎設施（shī）建設材料供給提供良好解決方案，經濟、社會、環境效益顯著。