近日，南京工業大學土木工程學院徐金俊副教授團隊科研成果“廢舊混凝土高值化再生利用新技術”榮獲第50屆日內瓦國際發明展金獎。該成果從廢舊混凝土再生粗骨料的原料、材料和結構等層面，解決了廢舊混凝土在結構工程中高值化再生利用的問題，一體化提升了再生混凝土材料—結構的服役性能，為建筑行業的綠色發展提供了有力支撐。

　　隨著城市更新加速，我國每年產生的建筑固廢量驚人，僅江蘇年增量就在1.2億至1.8億噸，這些“建筑垃圾山”不僅占土地，更暗藏生態危機。與此同時，工程建設對天然砂石的依賴，如同不斷開挖“地球的骨骼”，破壞山體植被。如何讓建筑垃圾“重生”，成為橫亙在“雙碳”目標前的關鍵挑戰。

　　“廢舊混凝土破碎后的‘石頭’，又稱再生粗骨料，存在很大的物理缺陷。”徐金俊帶領團隊創新研發了全自動再生骨料水洗篩分一體化裝備，提出了“復合氫氧化鈣浸泡+二氧化碳養護”的再生細骨料預處理工藝方法：先通過氫氧化鈣溶液浸泡，增強骨料的黏結能力，再加入二氧化碳生成碳酸鈣，就像給骨料穿上了一層堅固的“保護鎧甲”，可以填充骨料的孔隙。相較于單一的氫氧化鈣浸泡法，再生骨料的表觀密度提高了1.8%至4.8%，壓碎率減小20.2%至23.5%。

　　面對由廢舊混凝土制備而成的再生混凝土配比難的問題，團隊發明了“等效砂漿體積法”和“等效總水量法”，優化了再生混凝土配合比。“等效砂漿體積法”通過控制砂漿和再生骨料的體積比例，確保再生混凝土的流動性、黏結性等性能穩定，避免出現“太干”或“太濕”的問題;“等效總水量法”則通過考慮再生粗骨料的吸收率，在滿足施工性能的前提下減少用水量，提高再生混凝土的力學強度。為了讓再生混凝土在不同條件下的性能都能被精準把握，團隊建立還給再生混凝土建了個“檔案庫”：用數學公式記錄它在高溫、潮濕等不同環境下的“抗壓脾氣”，并通過數據庫和智能算法提前預測它的“身體狀態”，比如冬天會不會開裂、承重時夠不夠結實。徐金俊解釋道：“根據再生混凝土和將要制備的混凝土所含水、細骨料、粗骨料、水泥等的比例，套入這套‘公式’，就能精準計算出水泥、水、砂石和再生骨料的最佳配比，保證再生混凝土跟‘原裝’一樣結實耐用。”

　　在結構部件和體系層面，傳統混凝土靠鋼筋“擁抱”受力，而團隊突破思維：給再生混凝土結構內置型鋼、外包鋼管。項目參與者、南工大本科畢業生陳文廣介紹道，“就像往一個易拉罐里灌滿沙子，散落沙子的力量獲得了聚合，讓再生混凝土構建的結構更穩固、更安全。”

　　“廢舊混凝土高值化再生利用新技術”已指導了再生混凝土在道路、房建等領域的應用，遍及江蘇、浙江、云南多個地區的10余項工程。2024年，徐金俊在云南掛職期間積極推動了再生混凝土技術在掛職當地的應用。

　　據悉，日內瓦國際發明展創辦于1973年，每年舉辦一屆，2025年為第50屆。該發明展由瑞士聯邦政府、日內瓦州政府等共同舉辦，是國際上規模最大的發明展之一，旨在展示全球各地科學、技術發明與產品創新。(謝詩涵 朱琳)