全再生混凝土快速修补道路的技术经济分析

邹毅松，燕春阳，，徐亦冬，吴萍，徐立锋，

（1.重庆交通大学 土木工程学院，重庆 400074，2.浙江大学宁波理工学院 土木建筑工程学院，浙江 宁波 315100）

全再生混凝土快速修补道路的技术经济分析

邹毅松1，燕春阳1，2，徐亦冬2，吴萍2，徐立锋1，2

（1.重庆交通大学 土木工程学院，重庆 400074，2.浙江大学宁波理工学院 土木建筑工程学院，浙江 宁波 315100）

本文分析了全再生混凝土快速修补道路在经济上的可行性，结果表明采用全再生混凝

全再生混凝土；快速修补道路；技术经济分析

一、概述

我国是世界上自然灾害最为严重的国家之一，人民解放军和武装警察部队是抢险救灾的主要力量。当发现极端地质灾害时，需快速对破损部位进行修补，因此工程快速抢修抢建材料的应用成为部队科研院所研究的热点问题之一。

以混凝土道路修补为例，传统修复方法不仅周期长，无法满足快速开放的要求[1]，且会产生大量的废弃混凝土。再生混凝土[2]技术是将废弃的混凝土重新利用，制成再生骨料，部分或全部替代混凝土中的天然骨料的技术。废弃混凝土加工过程中会得到再生粗骨料、再生细骨料、再生粉料三种产品。传统的再生混凝土仅利用再生粗骨料，而作者则提出全再生快速修补混凝土的概念，即将上述三种产品均用于快速修补混凝土的制备[3]。本文基于全寿命周期的概念，对三种修补方法，即全再生混凝土快速修补道路、再生粗骨料混凝土快速修补道路、普通混凝土快速修补道路，进行技术经济分析，以期为全再生混凝土的应用提供基础。

二、路面修补混凝土全寿命成本分析

在道路的整个寿命周期内，成本主要体现为弃置成本、建设成本、养护成本、维修成本4个部分[4-6]。现有某三级公路路面损坏，该公路为水泥混凝土路面，设计使用年限为20年，现使用5年，损坏程度如下：一整块板损坏需修补，板体积为4m3，密度采用2500kg/m3。即废弃混凝土的量为10t。本文拟采用以下三种修补方式:普通混凝土快速修补道路技术，编号为NC，再生粗骨料混凝土快速修补道路技术，编号为RGC，全再生混凝土快速修补道路技术，编号为RWC，其中三种方式的配合比见表1。

基本假设如下：①折现率取8%；②损坏公路至废弃填埋现场距离为20km；③损坏公路至混凝土制备现场距离1km；④混凝土制备现场至废弃填埋现场距离为20km；⑤原材料采购地点至混凝土制备现场距离20km；⑥假设国内货物运输费率为0.5元/（km·t)，三种混凝土的表观密度均为2500kg/m3；⑦本文中填埋费（排污费）参照我国《排污费征收标准及计算方法》，废弃混凝土收取25元/t；⑧假设路面的养护成本和维修成本均为建设成本的4%；⑨关于修补剂，普通快速修补混凝土与再生粗骨料快速修补混凝土采用SBTJK-24修补剂，其中全再生混凝土中的修补剂中掺入5%废弃混凝土粉体。

表1NC、RGC、RWC配合比（单位：kg/m3）

（一）NC，RGC，RWC三者弃置成本对比

本文的弃置成本中，主要涉及的是废弃混凝土的再利用及运输、填埋，对于普通快速修补混凝土而言，没有废弃混凝土的再利用部分，因此，弃置成本为搬运费用与填埋费用（排污费）的总和。

对于NC，弃置成本主要是指弃置的成本，不涉及回收利用产生的成本。我国对废弃混凝土主要采用填埋的处理方法，需收取一定排污费，即填埋费。本文中，先将所有的成本折算为现值（路面损坏后及进行修补前），最后统一进行全寿命周期成本比较。弃置成本，即路面损坏后及进行修补前的值，故现值与计算所得值相等，无需折算。

对于RGC，弃置成本包括回收利用的成本，及回收利用剩余部分的弃置成本（弃置时人、材、机成本，废弃物处理成本），废弃混凝土中的粗骨料被利用（约为废弃混凝土的60%），因此运输费包含有废弃混凝土至制备现场运输费，以及剩余废弃混凝土至填埋场运输费两部分组成。

对于RWC而言，弃置成本包括回收利用的成本，及回收利用剩余部分的弃置成本（弃置时人力、材料、机械成本，废弃物处理成本）。废弃混凝土中的粗骨料被利用（约为废弃混凝土的100%）因此不需要运至填埋场的运输费，通过计算得到表2数据。计算公式为：

①运输费=运输距离×运输费率

②填埋费=填埋量×填埋单价

③弃置成本=填埋费+运输费

表2NC、RGC、RWC弃置成本对比（元）

从表格中看出，三者的弃置成本现值差值较大，差值较大的原因是因为对废弃混凝土的利用，减少了运输费和填埋费。

（二）NC，RGC，RWC建设成本对比

本文中修补成本是指快速修补混凝土制备，及混凝土路面修补过程中所涉及的所有成本，主要混凝土制备及路面修补所需的人、材、机成本。建设成本，路面修补完成的费用，包含有材料费以及路面单方造价。材料费包含有水泥、SBTJK-24修补剂、天然粗骨料、天然细骨料、再生粗骨料、再生细骨料、再生粉料、水以及运费；路面单方面造价包含有材料费。本文中路面修补时间要求确保24h通车，故现值与计算所得值相等，无需折算。通过计算得到表3数据。计算公式为：

①建设成本=材料费+路面造价

②材料费用=水泥费用+修补剂费用+天然集料费用+再生集料费用+水费用

③路面造价=a+b+c+d+e+f；其中，a包含有直接工程费和施工技术措施费；b包含有人工费、机械费、施工组织管理费、安全文明施工费、夜间施工增加费、已完工程及设备保护费；c包含有企业管理费；d包含有利润；e包含有规费、排污费、社保费、公积金、危险作业意外伤害保护费；f包含有税金。

表3NC、RGC、RWC建设成本对比（元）

从表格中可以看出，三者建设成本现值有较大的差值，主要是因为减少了部分材料费，也使得路面造价降低。

（三）NC，RGC，RWC三者养护成本对比

养护成本包括修补完成后，该区域路面的日常养护成本、小修保养成本、一般检测成本。通过计算得到表4数据。其中计算公式为：

①养护成本=建设成本×4%

②15年使用寿命养护成本现值计算公式为：

其中，CY，表示养护成本现值C1，表示养护成本

表4NC、RGC、RWC养护成本对比（元）

从表格中可以看出，三者的差异性不大。

（四）NC，RGC，RWC三者维修成本对比

通过计算得出维修成本以及维修成本现值，得到表5，计算公式为：

①维修成本=建设成本×4%

②15年使用寿命周期内维修成本

其中，CW，表示养护成本现值C2，表示维修成本

表5NC，RGC，RWC维修成本对比（元）

从表格中可以看出，三者的差异性不大。

三、结论

全寿命周期成本（LCC）=弃置成本+建设成本+养护成本+维修成本，代入数值得到：

LCCNC=260+8096+2773+2773=13902元

LCCRGC=145+7802+2671+2671=13289元

LCCRWC=5+7686+2628+2628=12947元

比较分析上述三种修补技术可以发现，其全寿命成本的差异主要在于弃置成本和建设成本的不同。弃置成本的差异主要取决于填埋量的大小；而建设成本的差异则主要体现在不同材料的价格上。

鉴于大量运用于路面修补的情况下，全再生混凝土修补技术在成本、环境方面都占很大的优势。全再生混凝土快速修补技术在遇到地质灾害时，部队可以采用这种技术快速的组织抢险救灾，不仅实现了快速开放交通，而且解决了废弃混凝土的处置，具有显著的社会效益。

[1]黄亮姿，周士琼.粗骨料对高性能快速修补混凝土力学性能的影响 [J].湖南轻工业高等专科学校学报，2002（4）:3-7.

[2]徐亦冬，姜珂，周士琼.再生骨料与再生混凝土技术新动向与评述[J].新型建筑材料，2005（9）:34-37.

[3]徐亦冬，高必新.全再生快速修补混凝土的制备及性能[J].新型建筑材料，2013（10）:32-34.

[4]陈进杰，陈峰，梁青槐，高桂凤.城市轨道交通全寿命周期成本分析[J].交通运输工程学报，2010（1）:82-87.

[5]徐亦冬，吴萍，周士琼.粉煤灰再生混凝土生命周期初探[J].混凝土，2004（6）:29-32.

[6]吴萍，徐亦冬.粉煤灰再生混凝土用于道路修补的经济分析[J].工业技术经济，2006（1）:128-130.

Technical and Economic Analysis of Recycled Concrete for Rapid Repair of Roads

ZOU Yisong1,YAN Chunyang2,XU Yidong3,WU Ping4,XU Lifeng5
（1.College of Civil Engineering,Chongqing Jiaotong University,Chongqing 400074,China; 2.School of Civil and Architecture Engineering,Ningbo Institute of Technology,Zhejiang University, Ningbo 315100,China）

This paper analyzes the feasibility of rapid repair of roads with full recycled concrete.It is considered that the rapid repair of road technology with fully recycled concrete can not only save cost and reduce pollution to the environment,but can also save energy.It is a good way to repair the road.

whole recycled concrete;rapid repair of roads;technical and economic analysis

U414.18

：A

：2095-2384（2016）03-0068-03

（责任编辑 储 欢）

2016-06-20

宁波市自然科学基金（2015A610297），国家科技支撑计划项目（2015BAL02B03）

邹毅松（1957-），男，重庆人，重庆交通大学土木工程学院教授，主要从事道路与桥梁工程等方面的研究。

土快速修补道路技术不仅可以节省大量的后期成本，减少对环境的污染，还可以节约能源，是一种很好的道路修补技术。