钢筋混凝土再生混合钢筋混凝土框架结构经济性比较

摘要： 以某教学楼为例，分别在采用全现浇混凝土、再生粗骨料混凝土、再生混合构件的情况下，计算了结构主体造价并进行对比，从经济性角度探讨了再生混合构件工程应用的适应性。
Abstract： Taking a teachi

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ng building as an example， in the case of adopting cast-in-place concrete， renewable coarse aggregate concrete， and renewable hybrid component part， it calculates the cost of main part of the structure subject and takes comparison， discusses the adaptability of engineering application of renewable hybrid component from the economical angle.
关键词： 废弃钢筋混凝土；再生混合构件；经济性
Key words： waste reinforced concrete；renewable hybrid component part；economy
1006-4311（2013）18-0094-03
0 引言
再生混合构件的研究已经获得一些成果，在实际工程中推广运用，经济性的需求是重要的驱动力。本文以某高校一栋教学楼为例，分别在采用全现浇混凝土、再生粗骨料混凝土及再生混合构件三种情况下计算其结构主体工程的造价，并进行对比，为再生混合构件的工程应用做初步的经济性研究。

1 再生粗骨料的处理

目前国内再生粗骨料的回收及采用比率非常小，没有大型的建筑垃圾综合加工厂，难以统计再生粗骨料的处理费用。据调查和查阅有关的定额，以施工工地小规模地处理混凝土废料，生产再生粗骨料的有关台班基价费用分析估算如表1所示。各项目按广州2010年二季度建筑机械台班费指导价及信息价套取。
由于施工现场混凝土废料的供应及处理不能连续生产，设备使用效率较低，如表1中20人的作业班组，产量以40方/台班计算，每生产1立方再生粗骨料的费用约为74.42元。

2 大尺度废弃混凝土的处理

可利用大尺度废弃混凝土包括块体型和节段型（下文简称“再生块体”及“再生节段”）。在本文中只考虑再生块体型再生混合钢筋混凝土结构的比较。再生块体的加工方式同再生粗骨料的处理相似，破碎机选用出料粒径相对较大的型号，一次破碎成粒径60mm～160mm的块体即可。以施工工地小规模地处理混凝土废料，生产再生块体的有关台班基价费用分析参考表1项目，具体估算如表2所示。各项目按广州2010年二季度建筑机械台班费指导价及信息价套取。
表2中鄂式破碎机选择出料粒径较大的规格，出料率高，但台班费较贵，为509.45元。再生块体无需破碎至再生粗骨料的尺寸粒径，风镐使用可以减少，取2台，其他各项与再生粗骨料相同。实际中难以连续生产，但由于选用了大规格的鄂式破碎机，产料量及效率有所增加，产量以70方/台班计算，每生产1立方再生块体的生产费用计为46.5元。

3 各种情况下造价分析

拟分析工程位于广东省惠州市，单体建筑为教学楼，总建筑面积28698m2，建筑总高度22.25m，建筑层数为5层，建筑面积为7423.89m2。为了便于三种情况下结构主体造价的横向比较，对工程环境进行部分检测定及统一。检测定旧建筑拆除后的废弃混凝土原始强度介于C25～C30，废弃混凝土处理加工在施工现场进行，混凝土为现场搅拌站制作。
3.1 采用全现浇混凝土时结构主体的造价 本工程结构设计采用广厦结构软件建模及计算完成，结构主体工程量由广厦结构设计软件计算生成，结构主体钢筋及混凝土数量如表3所示。
造价计算只包含结构主体工程及基础土方，基坑采用大开挖，平均开挖深度3米，基坑面积3422.8m2。按2010年定额编制造价，材料机械费取2010年第二季度指导价，结构主体工程（含基础土方及基础工程）不含税造价为4771655.83元。按定额规定项目计算税金及相关费用，最后总计含税结构主体工程造价为5122935.43元。
3.2 采用再生粗骨料混凝土时结构主体的造价 适当的水灰比可以配置出满足强度要求的再生粗骨料混凝土，再生混凝土（100%粗骨料替代）配合比如表4所示。
由于再生混合混凝土结构中暂时只有梁、柱及基础可以利用再生块体，楼板由于受力机理及施工工艺的问题暂不适用。因此，再生粗骨料混凝土及再生块体只用于基础、梁及柱，以便于比较。根据表4中配合比计算得到配置 C2

5、C30再生混凝土材料用量如表5所示。

根据表5计算，再生粗骨料需用2385.67吨。级配5mm～20mm的再生粗骨料堆积密度约为1290kg/m3。所以，替代再生粗骨料换算成体积为1849.35立方。采用1立方再生粗骨料，可节省1立方天然骨料购写费用，但增加了再生粗骨料的加工费用。结构主体的混凝土及钢筋用量与全现浇钢筋混凝土情况相同，施工工艺也相同，不同的是混凝土的来源与成分比例发生了变化。采用再生粗骨料配置混凝土，要达到设计强度要求，配合比将发生变化，造价组成也会不同。C2

5、C30再生混凝土每立方所需材料组成与现浇混凝土相比较如表6所示。

表6中每立方混凝土费用价由各种材料成分套取市场价计算得到。其中，中砂51元/m3、碎石67.32元/m3、水3.97元/m3、PC3

2.5水泥317.07元/t、再生粗骨料74.42元/m3。

采用再生粗骨料混凝土，C25每立方费用比全现浇混凝土增加8.11元，C30费用每立方增加3.73元。采用再生粗骨料混凝土，结构主体造价会增加9858.07元。以全现浇混凝土情况造价为基准，套取相关计费项目，梁、柱及基础使用再生粗骨料混凝土情况下总造价为5133519.23元。3.3 采用大尺度废弃混凝块体时结构主体的造价 当添加再生块体占全部混凝土质量33%时，再生混合构件承载力可按相关混凝土规范折减计算。为保证折减后的再生混合混凝土组合强度能达到设计强度，现将全现浇混凝土强度等级适当提高。全现浇0混凝土与C30废弃混凝土组合用于柱及基础，全现浇C30混凝土与C25废弃混凝土组合用于梁，废弃混凝土添加比例为33%总质量，按文献计算组合强度并折减，得到的再生混合混凝土强度不低于设计强度。由此计算得到的工程量与全现浇相同，整幢楼用钢筋共299，644.60kg，混凝土用量共2612.82立方，其中C25混凝土1593.39立方、C30混凝土1019.43立方，再生块体用量862.23立方。
因再生块体按比例添加到新浇捣混凝土，浇捣1方混凝土所用的机械及施工方法未发生较大变化，但所使用的新制做的混凝土量减小，费用中应扣除这部分新制混凝土的制作费用而加入再生废弃混凝块体的加工费用。现浇10立方再生混合钢筋混凝土的单价分析根据现行相关定额重新编制造价如表7所示。由于部分现浇混凝土用大尺度混凝土块替代，新拌混凝土的使用量减少，现浇制作一立方再生混合构件实际使用新拌混凝土0.67方，施工过程中需按比例用人工添加大尺度废弃混凝土块，人工的消耗会有所增加，取增加0.3工日。由此计算得到，每立方C30再生混合构件的材料费用是322.23元，每C25再生混合构件施工费用是300.21元。按2010年定额编制造价，材料机械费取2010年第二季度指导价。
经过计算，结构主体工程（含基础土方及基础工程）不含税造价为4725152.49元。按定额规定项目计算税金及相关费后总计结构主体含税造价为5073008.60元。
3.4 各种情况造价比较 根据以上各小节的分析结果，结构主体工程造价全现浇混凝土为5122935.43元；采用再生粗骨料混凝土为5133519.23元；采用再生块体混合构

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件为5073008.60元。
采用再生粗骨料配置混凝土需采用针对再生粗骨料性能相适应的配合比。采用再生粗骨料混凝土的造价比全现浇的造价增加0.21%。再生废弃块体的加工处理方式与再生粗骨料的基本相同，只是成品尺寸更大，减少了破碎循环次数，且用于配置再生混合混凝土时是直接替代的新拌混凝土的体积，费用减少较多。此情况下，再生混合混凝土使用全现浇混凝土的强度有所提高，混凝土材料费用有所增加，但总体造价仍比全现浇降低0.97%。
4 小结
目前，虽然已有再生粗骨料的处理厂建成投产，但还没形成规模效应，再生粗骨料的单纯加工费用仍然较高，为74.42元/m3，而天然碎石的市场价为67.32元/m3，天然砂的市场价为51元/m3。再生粗骨料的各项性能均劣于同质地的天然骨料，因此配制再生粗骨料混凝土时不能直接按照全现浇混凝土的配合比，水灰比直接影响到再生粗骨料混凝土的强度。若要达到设计强度，配置单位体积再生混凝土，水泥和水的用量增加。
由于使用再生粗骨料费用高于使用天然骨料，单纯采用再生粗骨料混凝土并不能降低工程造价。采用大尺度废弃混凝土，可直接替代部分全现浇混凝土，节省了部分混凝土的采购费用。为使再生混合钢筋混凝土组合强度折减后达到设计强度，需使用强度等级稍高的全现浇混凝土，材料费用有所增加，但总体造价仍比全现浇混凝土降低0.97%，相比再生粗骨料混凝土，经济效益明显。
参考文献：
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