本文系統(tǒng)闡述和解讀了再生流態(tài)回填材料的基本概述，并圍繞再生流態(tài)回填材料的制備原理、應(yīng)用現(xiàn)狀做了全面深入的分享。

　　北京建筑大學(xué)教授 周文娟

　　一、 建筑垃圾產(chǎn)量現(xiàn)狀

　　建筑垃圾是最大宗的城市固體廢物，在35個(gè)建筑垃圾治理試點(diǎn)城市中，2018年產(chǎn)生量為13.15億噸、2019年為13.69億噸，其中工程渣土(泥漿)占70%以上。以北京市為例，隨著新機(jī)場(chǎng)、副中心等重大工程建設(shè)及疏整促工作的集中開(kāi)展，建筑垃圾呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)， 2018年建筑垃圾總量超過(guò)1.9億噸，2019年后有所回落但仍持續(xù)超億噸。建筑垃圾的大量產(chǎn)生也隨之導(dǎo)致了土地資源浪費(fèi)、環(huán)境污染、社會(huì)安全隱患等一系列問(wèn)題，因此需要加快推進(jìn)建筑垃圾資源化利用，助力保障人居生活環(huán)境。

　　二、建筑垃圾資源化趨勢(shì)

　　我國(guó)建筑垃圾的處理，從20世紀(jì)的溝谷丘壑填埋，到21世紀(jì)前十年的低效資源化嘗試，再到近十年的“生產(chǎn)自動(dòng)化、產(chǎn)品精細(xì)化”的初步實(shí)現(xiàn)，其資源化處理水平在不斷提升。建筑垃圾經(jīng)處理后得到的再生骨料可以進(jìn)一步制備成再生混凝土、再生無(wú)機(jī)混合料、再生砌塊/構(gòu)件等再生產(chǎn)品，其中，產(chǎn)生的冗余土(也稱(chēng)二次渣土，指的是經(jīng)除土系統(tǒng)分選出的小于規(guī)定粒徑的粒料)占建筑垃圾總量的25%～40%，其成分復(fù)雜，不僅有砂漿、磚混顆粒，還有大量黏土顆粒，無(wú)法作為骨料利用，大多成為二次排放，且會(huì)極大的影響高附加值再生產(chǎn)品的制備。

　　三、流態(tài)回填材料

　　流態(tài)回填材料是一種具有高流動(dòng)性，在自重作用下無(wú)需或少許振搗下，便可自行填充，形成自密實(shí)結(jié)構(gòu)的膠結(jié)回填材料，代替壓實(shí)回填，施工效率高，能夠解決空間有限的施工作業(yè)，保障狹窄溝槽中施工人員的安全，特別適用于異形、狹窄空間及深基坑的回填。流態(tài)固化土由于其高成本、項(xiàng)目限制等因素難以大面積推廣，低等級(jí)混凝土應(yīng)用相對(duì)廣泛。

　　四、再生流態(tài)回填材料

　　建筑垃圾再生流態(tài)回填材料是冗余土、磚混類(lèi)骨料利用與流態(tài)回填的結(jié)合，可利用建筑垃圾再生骨料、冗余土、開(kāi)槽土，加入水泥或固化劑等膠凝材料、水，攪拌成可泵送的、具有流動(dòng)性的混合材料，再通過(guò)澆筑和養(yǎng)護(hù)，硬化后形成具有一定強(qiáng)度的工程材料。常見(jiàn)的名稱(chēng)有CLSM、流態(tài)固化土、流態(tài)混合料、非壓實(shí)回填土、閃電回填料，其原料是以水泥或工業(yè)廢渣為主的膠凝材料，填料多種，本地化，且施工高效。

　　五、再生流態(tài)回填材料優(yōu)勢(shì)

　　從材料技術(shù)指標(biāo)來(lái)看，再生流態(tài)回填材料的泌水率低于8%，材料滲透系數(shù)通常為1×10-7～1×10-8cm/s，材料承載能力與抗變形能力良好，均優(yōu)于傳統(tǒng)回填壓實(shí)土。整體而言再生流態(tài)回填材料具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：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(wú)需振搗，回填速度快;質(zhì)量可靠，變形沉降小，抗?jié)B性良好，具有良好的承載能力與抗變形能力;強(qiáng)度可控，便于二次開(kāi)挖。與傳統(tǒng)壓實(shí)回填相比，可節(jié)省人工成本30%以上，回填成本顯著小于低等級(jí)混凝土，且可實(shí)現(xiàn)全固廢生產(chǎn)，降碳效果顯著。

　　六、再生流態(tài)回填材料制備

　　水泥基：采用冗余土、磚混再生細(xì)骨料為基料，水泥、粉煤灰為膠凝材料，經(jīng)測(cè)試對(duì)比其工作性能、抗壓強(qiáng)度及抗凍性能，發(fā)現(xiàn)通過(guò)對(duì)膠凝材料總量及粉煤灰、水泥摻量的調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑垃圾再生流態(tài)混合料在0.4 MPa～5.0 MPa范圍內(nèi)的強(qiáng)度控制。研究表明，建筑垃圾再生流態(tài)混合料大量利用了建筑垃圾末端材料，可助力提高建筑垃圾資源化水平，加強(qiáng)工程回填質(zhì)量控制，對(duì)于綠色可持續(xù)發(fā)展也具有重要意義。

　　固廢基：采用堿性廢渣、礦渣、粉煤灰替代傳統(tǒng)水泥，大量利用冗余土，并輔以再生骨料調(diào)整其級(jí)配。經(jīng)分析檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)范圍內(nèi)的全固廢再生流態(tài)混合料28 d抗壓強(qiáng)度均大于1 MPa，礦渣摻量對(duì)全固廢再生流態(tài)混合料的早期和后期抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)影響最顯著，堿性廢渣和粉煤灰的摻量對(duì)后期強(qiáng)度增長(zhǎng)有明顯影響。研究表明，全固廢再生流態(tài)混合料將固體廢物轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的材料實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，可降低土地和空氣的污染，減少對(duì)自然資源的需求，避免過(guò)度開(kāi)采和消耗，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。此外還有助于減少溫室氣體的排放，對(duì)降低碳足跡和應(yīng)對(duì)氣候變化起到積極影響。

　　七、再生流態(tài)回填材料應(yīng)用

　　再生流態(tài)回填材料主要用于各類(lèi)肥槽、基坑的回填澆筑，也可廣泛用于道路路基、建筑物地基等加固處理領(lǐng)域。以北京為例，已應(yīng)用于房山區(qū)長(zhǎng)陽(yáng)鎮(zhèn)改造項(xiàng)目、拱辰街道綜合金融、養(yǎng)老及居住項(xiàng)目的肥槽回填等，昌平區(qū)中關(guān)村國(guó)家工程技術(shù)創(chuàng)新基地、海淀區(qū)翠湖科技園、豐臺(tái)區(qū)方莊養(yǎng)老項(xiàng)目的基槽回填等，以及朝陽(yáng)區(qū)孫河鄉(xiāng)住宅項(xiàng)目的基槽、汽車(chē)坡道及土井回填等等。此外，在京臺(tái)高速分隔帶、京化高速臺(tái)背、副中心綜合管廊工程等城市公路、管廊帶中也有一定的應(yīng)用。

　　八、再生流態(tài)回填材料標(biāo)準(zhǔn)

　　建筑垃圾再生回填材料，特別是再生流態(tài)回填材料由于其獨(dú)特的性能，越來(lái)越被市場(chǎng)所接受，有廣泛的應(yīng)用前景，但再生流態(tài)回填材料的性能設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與施工應(yīng)用可執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)欠缺。新發(fā)布的《建筑垃圾再生回填材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DB11/T 2205-2023)可為建筑垃圾再生回填材料的應(yīng)用提供全面的技術(shù)支撐，并為回填工程的驗(yàn)收提供重要依據(jù)，此外，對(duì)于提高回填工程質(zhì)量、促進(jìn)渣土類(lèi)再生產(chǎn)品推廣應(yīng)用、擴(kuò)大建筑垃圾資源化利用途徑、降碳減排均具有重要意義。

　　九、結(jié)語(yǔ)

　　總體而言，建筑垃圾再生流態(tài)回填材料具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：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(zhì)再生材料，特別是冗余土，實(shí)現(xiàn)固廢材料的高效、大量、全品類(lèi)、低碳化利用，對(duì)提高區(qū)域固廢綜合利用水平效果顯著。二是自密實(shí)、無(wú)需振搗壓實(shí)，施工高效、回填密實(shí)、長(zhǎng)期沉降小，可以有效提升工程質(zhì)量、延長(zhǎng)工程壽命。三是流態(tài)化施工技術(shù)，施工過(guò)程不產(chǎn)生噪音、振動(dòng)、空氣污染等擾民問(wèn)題，施工過(guò)程綠色環(huán)保。四是解決了建筑垃圾二次渣土的排放問(wèn)題，為低品質(zhì)工業(yè)固廢利用提供出路，為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)材料供給提供良好解決方案，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益顯著。