本期推送的是Mayuri Wijayasundara等学者于2017年发表在《Journal of Cleaner Production》有关再生骨料在技术、财务、环境和社会方面影响的文章。以往的文献大多从单一领域对再生混凝土的使用进行评估，而忽略了其它可能相关的领域。本文综合了不同领域的评估方法，提出了一种综合且独特的方法来进行比较。该方法使用成本效益分析来整合评估各个领域的影响。成本效益分析的结果是净现值，它反映了在混凝土中使用再生骨料给社会带来的益处。

　　原文标题：Methodology for the integrated assessment on the use of recycled concrete aggregate replacing natural aggregate in structural concrete

　　发表期刊：《Journal of Cleaner Production》(JCR: Q1)

　　原文作者：Mayuri Wijayasundaraa, Priyan Mendisa, Robert H.Crawfordb

　　作者单位：a. Department of Infrastructure Engineering, The University of Melbourne, Grattan Street, Parkville, 3010, VIC, Australia

　　　　　　　b. Faculty of Architecture, Building and Planning, The University of Melbourne, Grattan Street, Parkville, 3010, VIC, Australia

　　关键词：Integrated evaluation methodology; Recycled aggregate concrete

　　原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.08.001

　　英文摘要：Recycled concrete waste in the form of recycled concrete aggregate (RCA) is presently used mostly as a road base filler in Australia. However, instead of producing natural aggregate (NA) to manufacture natural aggregate concrete (NAC) to use in structural concrete, there is potential to use RCA to manufacture recycled aggregate concrete (RAC). While the material performance of RAC compared to NAC is analysed in the existing literature, it is not evident whether the use of RCA in structural concrete results in financial and environmental benefits. Previous literature analysing these aspects mostly focuses on a single area of investigation. This paper presents an integrated methodology for the assessment of the use of RCA replacing NA in structural concrete, considering technical, financial, environmental and social perspectives. Cost-benefit assessment (CBA) has been used to evaluate the internalised impacts as well as external costs concerning the use of both RAC and NAC. The scope of each discipline-focused assessment is presented demarcating the relevant scope for further study, and the specific tools and methodologies to be adopted are specified. Finally, amalgamating the different discipline-focused assessments, a unique approach for comparing a sustainable, alternative raw material for concrete, is presented in this paper.

　　中文摘要：在澳大利亚，来源于建筑废弃物的再生骨料目前主要被用作路基填料，天然骨料则被用于结构混凝土的生产制造。再生骨料可以在混凝土的生产中替代天然骨料，以这种方式生产的混凝土则被称为再生混凝土。现有文献虽然比较了再生混凝土和天然混凝土的材料性能，但在结构混凝土中使用再生骨料所带来经济和环境效益并不明确。而相关的文献大多只集中在一个单一的领域。本文从技术、财务、环境和社会领域出发，提出了一种综合的评估方法。成本效益评估则被用来评估有使用再生骨料和天然骨料的内部化影响以及外部成本。本文提出了每个领域的重点评估范围，并明确了需采用的工具和方法。最后，本文综合了不同领域的评估方法，提出了一种综合且独特的方法来进行比较。

　　在过去的几十年里，使用再生骨料替代天然骨料来配制混凝土已经变得越来越普遍，这主要是由于与之相关的优势：例如(1)为建筑废弃物中的混凝土废块提供了可持续的处理方案，(2)为天然骨料的稀缺，或是远距离运输提供了解决方案，(3)自然资源的保护。考虑到这些优点，许多研究人员将再生骨料作为混凝土的组成材料之一，并探讨了再生混凝土的性能和应用。具体而言，在结构混凝土中使用再生骨料已经引起了人们的兴趣，因为它有助于实现闭环回收。研究发现，再生粗骨料多孔且非均质，与天然骨料相比质量不一。再生粗骨料的多孔结构使之难以在结构混凝土中替代天然骨料，因为与天然骨料相比，它具有高吸水性，影响了混凝土的性能。相关研究倾向于将再生骨料应用于中低强度的混凝土生产（<40兆帕），推荐的替代率≤30%。值得思考的一个问题是，我们应该基于什么理由来推广和使用再生骨料？如果只是对每个单一领域进行评估，而不是考虑所有相关且不同的方面并综合评估，那么在结构混凝土中使用再生骨料是否真的比使用天然骨料更具优势，这一点值得商榷。因此，需要一个综合框架，将所有相关的领域结合起来，以提供一个有代表性的、结论性的研究结果。

　　1.建立相关标准来评估再生骨料在结构混凝土中的使用，并与天然骨料进行对比；

　　2.提出一个框架，同时使用成本效益分析来进行比较；

　　3.详细阐述方法论的应用，以及相关的工具和方法；

　　4.整合和验证所用方法，说明它是如何产生代表性结果的。 

　　1.成本效益分析(Cost-benefit analysis)

　　本文使用成本效益分析法来确定概念性框架，因为它基础、简单，它能整合所有相关标准进行比较，同时提供一个绝对且具有代表性的结果。净现值(Net present value)是成本效益分析的主要指标，它是成本和效益折现值的净值。净现值的正值表现了一个项目的经济可行性。成本效益分析法考虑了社会成本和效益，以及私人运营商的成本和收入。

　　2.评价再生混凝土的框架

　　本文提出了一个概念框架，用于比较再生混凝土和天然混凝土生产的成本效益(请见图1)。

图1.比较再生混凝土和天然混凝土生产的成本效益分析有关的主要框架

　　1.技术评估

　　考虑到再生骨料是一种多孔材料，它的表面包裹着一层砂浆，因此它吸水率远大于天然骨料，再生混凝土的混合料也与天然混凝土不同。研究人员建议加入水泥、胶结材料、矿物掺合料、化学掺合料等，以增强再生混凝土的强度。除了改变混凝土中的成分外，还可以采用不同的制备方法和混合技术来改善所再生混凝土的性能。

　　图2列出了不同的生产过程，其中第3栏被分为：运输过程（T）、处理方案（TS）以及处理过程（P）。第4、5和6栏则根据本文所考虑的相关影响进行了分类。本文考虑了(1)财务影响、(2)直接环境影响、(3)间接环境影响，和(4)社会影响。在比较再生骨料和天然骨料时，目前的研究表明，再生混凝土在材料性能、环境效益和财务可行性方面并没有明显的优势。

图2.不同的生产过程及相关影响

　　2.财务影响

　　Process 1、2A、2B、2F和8A都将影响再生混凝土的材料价格，而Process 4、5、6、7和8将影响天然混凝土的材料价格。Wijayasundara等学者已于2016年评估了再生混凝土相比于单位体积天然混凝土的增量价格。其评估步骤是(1)考虑回收过程的变化以及再生混凝土所需的额外的质量控制措施，评估再生混凝土与路基材料在回收厂出站口的价格，(2)第二步考虑运输成本差异，评估再生混凝土的增量价，(3）第三步考虑再生混凝土与天然混凝土所用混合料数量的变化以及天然骨料与再生骨料的价格差异，评估增量材料成本，(4)评估增量加工成本。

　　3.环境影响

　　环境影响是根据再生混凝土与天然混凝土单位生产的环境足迹来评估的。直接环境影响是指与再生混凝土的制造过程直接相关的影响。对再生骨料的生产而言，Process 1、2A、2B、2F和8A会产生直接环境影响，对再生混凝土而言，Process 4、5、6、7和8会产生直接影响。发生在项目系统边界内的变化，但不直接归因于产品再生混凝土，但会间接对环境产生影响，被视为间接环境影响。这些影响则被视为外部成本。为了估计与废弃物填埋所产生的温室气体和其他影响相关的货币价值，可以使用经济评估方法。效益转移法(Benefit transfer method)，即先确定过去对一个研究地点估计的价值，然后根据现在所考虑的具体项目地点进行相关调整。对原研究地点的估价可以基于绝对估价技术，如剂量反应函数、陈述偏好方法、或专家评估。效益转移法同时可以用于估计减少开采而产生的间接环境影响。

　　4.社会影响

　　衡量社会影响的定量指标在不断更新，生活质量指数等指标也常被使用。然而，由于在获得以再生混凝土为重点的项目的评估细节方面存在局限性，可以参照Wijayasundara等学者2016的工作，对项目的社会影响进行定性评估和总结。

　　5.整合

　　本文通过前面章节所概述的方法来评估的再生混凝土的成本及效益，可以计算出再生混凝土生产过程的净现值。本文是一系列出版物中的第一篇论文，它着重阐述了整个评价方法。按照上述方法，已经进行了相关领域的定量评价，对财务、直接环境影响、间接环境影响和社会等领域进行了评价，并对定量结果进行了合并。本文建议基于可持续发展的原则，建立一个涵盖所有相关领域的全面、综合的评价方法。该方法使用成本效益分析来整合评估所需的各个领域。成本效益分析的结果是净现值，它反映了在混凝土中使用再生骨料给社会带来的益处。