废弃混凝土再生利用的研究
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废弃混凝土资源化再生利用的关键技术及工程应用废弃混凝土资源化再生利用是推动可持续发展和环境保护的重要领域。
在过去,废弃混凝土通常被视为垃圾,被大量填埋或者处理掉,造成了巨大的环境污染和资源浪费。
然而,随着资源紧缺和环境问题的日益突出,对废弃混凝土的再利用和回收利用越来越受到重视。
本文将重点探讨废弃混凝土资源化再生利用的关键技术和工程应用。
一、废弃混凝土资源化再生利用的意义与挑战废弃混凝土资源化再生利用的意义在于减少资源的消耗、减少环境污染、提高资源利用效率以及降低建筑工程成本。
然而,废弃混凝土的再生利用也面临着许多挑战。
废弃混凝土的再生利用需要解决混凝土的物理性能退化问题。
混凝土中的杂质和污染物也对再生利用造成了一定的影响。
要实现废弃混凝土资源化再生利用的大规模应用还需要解决技术标准和规范的问题。
二、废弃混凝土资源化再生利用的关键技术1. 废弃混凝土的物理性能改进技术废弃混凝土的物理性能将直接影响再生利用的效果。
研究人员开展了许多工作来改进废弃混凝土的物理性能。
其中,混凝土碎石破碎技术、添加剂掺入技术和混凝土表面处理技术等是常用的方法。
2. 废弃混凝土的资源回收技术废弃混凝土中的砂、石、水泥浆等资源可以通过适当的技术进行回收利用。
其中,砂和石可以经过筛分、洗涤等工艺得到再生骨料,用于制备新的混凝土材料。
水泥浆则可以通过固液分离技术获得再生水泥。
3. 废弃混凝土的化学性能改进技术废弃混凝土中的化学性能也需要得到改善。
控制废弃混凝土中的氯离子含量可以通过喷雾浸泡等技术实现。
应用添加剂、掺合料等方法也可以改善废弃混凝土的化学性能。
三、废弃混凝土资源化再生利用的工程应用废弃混凝土资源化再生利用的工程应用广泛,包括以下几个方面:1. 新建筑材料的制备再生混凝土骨料可以制备新的建筑材料,用于建造新的建筑物。
这不仅可以减少对天然资源的开采,还可以减少环境污染。
2. 道路基层材料的应用再生混凝土骨料也可以用于道路基层材料。
混凝土的废弃物回收与再利用混凝土是建筑工程中最常用的材料之一,然而,每年由于拆除、重建、翻新等原因,大量的混凝土废弃物产生。
如何有效地处理和利用这些废弃物成为了我们面临的重要问题。
本文将探讨混凝土废弃物的回收与再利用,希望通过深入研究既可以保护环境又可以创造经济价值的可行方案。
一、混凝土废弃物回收的意义废弃的混凝土通常会被视为垃圾,填埋或焚烧处理,但这种处理方式既对环境造成了污染,又浪费了宝贵的资源。
而通过合理的回收与再利用,可以实现以下重要的意义:1. 环保:混凝土废弃物的再利用可以减少对自然资源的开采,避免过度消耗。
同时,废弃混凝土中的有害物质将得到处理,降低环境污染风险。
2. 节约:回收利用混凝土废弃物可以节约原材料的采购成本,降低建筑工程的总体成本,提高资源的利用效率。
3. 可持续发展:混凝土废弃物的回收与再利用符合可持续发展的理念,促进了资源循环利用和环境保护。
二、混凝土废弃物的回收方式混凝土废弃物的回收主要有以下几种方式:1. 碎石回收:通过对废弃的混凝土进行破碎、筛分等工艺过程,将其转化为再生碎石,用于再次制备混凝土、道路基层材料等。
2. 粉状料回收:将混凝土废弃物进行细磨,得到粉状料,可以用于生产水泥、砌筑材料等。
3. 砖块回收:废弃的混凝土可以进行制砖回收,用于新建筑材料的生产。
三、混凝土废弃物再利用的应用领域回收利用的混凝土废弃物可以应用于各个领域,主要包括:1. 建筑工程:再生碎石和粉状料可以用于制备新的混凝土、道路基层材料、地基填料等。
2. 道路建设:再生碎石可用于路面修补和新建道路的基层材料,提高路面的耐久性和稳定性。
3. 砌筑工程:制砖回收的废弃混凝土可用于新的砌筑工程,如墙体、护坡、防护墙等。
四、混凝土废弃物回收再利用的挑战和解决方案废弃混凝土的回收与再利用虽然具有广阔的应用前景,但也面临一些挑战,如:1. 资源回收难度:废弃混凝土的回收需要进行专业的破碎、筛分和再加工工艺,需要投入大量的设备和人力成本。
再生混凝土研究计划书范文一、研究背景和意义混凝土作为建筑材料的重要组成部分,在现代建筑中得到广泛应用。
然而,传统混凝土的生产对环境造成了严重的影响,包括大量能源消耗和二氧化碳排放。
为了解决这些环境问题,再生混凝土成为了一种值得研究的替代材料。
再生混凝土是通过回收利用废弃混凝土和其他建筑废料制造而成的一种材料。
它具有减少资源消耗、降低能源消耗和减少废弃物排放等优点。
然而,再生混凝土在一些性能上与传统混凝土存在差距,例如强度、耐久性和工作性等方面。
因此,通过深入研究再生混凝土的制备工艺和性能改进,可以推动其在建筑领域的广泛应用。
二、研究目标本研究的主要目标是探索和改进再生混凝土的制备工艺,提高其性能,以满足建筑工程的需求。
具体目标如下:1. 研究再生混凝土的原料组成和性质,分析废弃混凝土的可回收性和利用价值;2. 优化再生混凝土的配比设计,提高其强度和耐久性;3. 开发新的再生混凝土制备工艺,降低能源消耗和二氧化碳排放;4. 研究再生混凝土的施工性能和工作性,提出改进措施。
三、研究方法本研究将采用实验室试验和数值模拟相结合的方法,具体步骤如下:1. 收集废弃混凝土和其他建筑废料的样品,进行原料分析和性质测试;2. 设计一系列再生混凝土配比方案,制备试样;3. 对试样进行力学性能测试,包括抗压强度、抗拉强度和耐久性等;4. 对试样的微观结构进行观察和分析,采用扫描电子显微镜和X射线衍射技术;5. 基于试验结果,建立数值模型,模拟再生混凝土的力学行为和性能;6. 提出再生混凝土制备工艺的改进措施,并进行实际工程试验验证。
四、预期成果和应用价值通过本研究,预期可以取得以下成果:1. 对再生混凝土原料的组成和性质有更深入的了解,为再生混凝土的可持续利用提供理论依据;2. 优化再生混凝土的配比设计,提高其强度和耐久性,推动其在建筑领域的应用;3. 提出再生混凝土制备工艺的改进措施,降低能源消耗和二氧化碳排放,减少环境负担;4. 为建筑工程的可持。
废弃混凝土再生利用的关键技术及工程应用废弃混凝土再生利用的关键技术及工程应用随着城市化进程的不断加快,建筑业的发展也日渐蓬勃。
然而,建筑废弃物的处理一直是一个严重的问题,特别是混凝土废弃物的处理。
传统的混凝土废弃物处理方式是填埋或堆放,这种方式会造成资源的浪费和环境污染。
因此,混凝土再生利用被认为是解决这一问题的有效途径之一。
本文将探讨废弃混凝土再生利用的关键技术及工程应用。
一、废弃混凝土再生利用技术1.混凝土碎石再生利用技术混凝土碎石再生利用技术是一种将废弃混凝土经过破碎和筛分后再利用的技术。
这种技术可以将混凝土废弃物转化为再生骨料,再利用于新的混凝土制品中。
该技术具有成本低、资源可持续利用等优点。
2.混凝土回收再生技术混凝土回收再生技术是一种将废弃混凝土经过筛分、洗涤、去除杂质等处理后,再利用于新的混凝土制品中的技术。
该技术具有资源再利用、减少废弃物排放等优点。
3.混凝土添加剂再生利用技术混凝土添加剂再生利用技术是一种将废弃混凝土添加剂经过处理后再利用的技术。
该技术可以将废弃混凝土添加剂再利用于新的混凝土制品中,从而减少资源浪费,保护环境。
二、废弃混凝土再生利用工程应用1.混凝土再生骨料在路面工程中的应用混凝土再生骨料在路面工程中的应用是一种将再生骨料加入路面材料中,以取代部分天然骨料的技术。
该技术可以降低天然骨料的使用量,节约资源,同时也可以减少废弃混凝土的排放量。
2.混凝土回收再生在市政建设中的应用混凝土回收再生在市政建设中的应用是一种将废弃混凝土回收再生后再利用于市政建设中的技术。
该技术可以有效地减少废弃物排放,同时也可以降低市政建设的成本。
3.混凝土添加剂在新建建筑中的应用混凝土添加剂在新建建筑中的应用是一种将废弃混凝土添加剂再生利用于新建建筑中的技术。
该技术可以有效地减少废弃物排放,同时也可以节约资源,降低建筑成本。
三、废弃混凝土再生利用存在的问题及解决措施1.质量问题废弃混凝土再生利用的质量问题一直是一个难以解决的问题。
废弃混凝土资源化再生利用的经济效益分析及工程应用一、引言随着全球经济的发展和城市化进程的加速,废弃混凝土的数量迅速增加。
废弃混凝土的资源化再生利用已成为社会关注的热点问题。
本文将从经济效益的角度出发,对废弃混凝土的资源化再生利用进行分析,并探讨其在工程应用中的具体实践与效果。
二、废弃混凝土的资源化再生利用废弃混凝土是指建筑、道路等工程中废弃的混凝土材料。
废弃混凝土的处理方式通常有填埋和资源化再生利用两种。
填埋处理方式存在环境污染和浪费资源等问题,而资源化再生利用则能够有效地解决这些问题。
资源化再生利用主要包括以下几种方式:1.再生骨料:通过对废弃混凝土进行破碎、筛分等处理,得到符合规定要求的再生骨料,可用于混凝土、路基等工程的建设。
2.再生沥青混合料:将废弃混凝土与沥青混合后再进行再生,可得到符合规定要求的再生沥青混合料,可用于路面、停车场等工程的建设。
3.再生混凝土制品:通过对废弃混凝土进行破碎、筛分、搅拌、成型等处理,可生产出符合规定要求的再生混凝土制品,如路沿石、路面板、井盖等,可用于建筑、道路等工程的建设。
三、废弃混凝土资源化再生利用的经济效益分析废弃混凝土的资源化再生利用具有很高的经济效益。
主要体现在以下几个方面:1.降低建设成本:再生骨料、再生沥青混合料等的生产成本低于原材料的采购成本,因此在工程建设中使用再生材料能够降低建设成本。
2.增加收益:废弃混凝土的资源化再生利用可产生新的经济价值,如再生骨料可用于混凝土、路基等工程的建设,再生沥青混合料可用于路面、停车场等工程的建设,再生混凝土制品可用于建筑、道路等工程的建设。
这些再生产品的销售将为企业带来新的收益。
3.节约资源:再生利用废弃混凝土可以节约原材料的采购,同时也可以减少对环境的污染和浪费。
四、废弃混凝土资源化再生利用的工程应用废弃混凝土的资源化再生利用在工程应用中已经得到广泛的应用。
具体来说,主要有以下几个方面:1.道路建设:再生骨料、再生沥青混合料等可用于道路建设中,可以降低建设成本,同时也可以提高道路的使用寿命和承载能力。
废弃混凝土资源化再生利用的技术要点及应用案例的新探索废弃混凝土资源化再生利用的技术要点及应用案例的新探索概述废弃混凝土资源化再生利用是指通过对废弃混凝土进行处理和再利用,从而减少对自然资源的依赖,降低环境污染,实现可持续发展。
本文将深入探讨废弃混凝土资源化再生利用的技术要点,并通过案例分析对其应用进行新的探索。
一、技术要点1. 废弃混凝土的处理与回收废弃混凝土处理过程中需要进行破碎、筛选和清洗等步骤。
破碎可以采用机械碎石机或振动碎石机进行,通过控制碎石机的出料粒度来实现不同用途的再生利用。
筛选过程可将碎石机产生的破碎料进行分级,以满足不同工程的要求。
清洗步骤一般使用洗石机,通过物理和化学作用将混凝土表面的污染物去除,以提高再生混凝土的质量。
2. 再生混凝土的配制与强度控制再生混凝土的配制是关键的一步,需要根据工程要求确定再生混凝土中废弃混凝土的比例。
通常根据再生混凝土的用途和要求,确定再生混凝土中的最大掺量,并通过试验确定最佳的试验配合比。
另外,需要控制再生混凝土的强度,可以通过掺加适量的控制剂或添加剂来提高强度,以满足不同工程的使用要求。
3. 再生混凝土的性能评价再生混凝土的性能评价是判断其是否符合工程使用要求的关键。
主要包括抗压强度、抗渗透性、耐久性等指标的测试。
通过对这些指标的评价,可以确定再生混凝土在不同工程中的适用性,为其应用提供依据。
二、应用案例的新探索1. 道路基础层的再生混凝土应用再生混凝土在道路基础层的应用已得到广泛研究和应用。
通过将废弃混凝土碎石用作道路基础层材料,不仅可以有效利用资源,减少环境污染,还可提高道路基础层的强度和稳定性。
在实际应用中,需要根据不同地区的气候特点和道路交通情况,确定再生混凝土的比例和配合比,并进行性能测试,以确保其满足道路使用要求。
2. 建筑结构中的再生混凝土应用再生混凝土在建筑结构中的应用也是一种有效的资源化再生利用方式。
通过利用废弃混凝土制作建筑结构构件,不仅可以减少资源消耗,还可以提高建筑结构的可持续性。
混凝土的再生利用混凝土是一种常见的建筑材料,广泛应用于各种建筑和基础设施项目中。
然而,随着城市化进程的加速和建筑物的拆除,大量的废弃混凝土产生了严重的环境问题。
针对这一问题,混凝土的再生利用变得尤为重要。
本文将探讨混凝土再生利用的方法、意义和挑战。
一、混凝土再生利用方法混凝土再生利用的方法主要包括碎石再生、碎石混凝土再生和混凝土碎料再生三种。
1. 碎石再生碎石再生是将废弃混凝土通过机械粉碎成碎石,并作为原料再次用于混凝土的制备。
这种再生利用方法不仅可以减少原材料的开采,还可以降低能源消耗和环境污染。
碎石再生还可通过调整碎石的粒径和使用掺合料等方式,提高再生混凝土的力学性能和耐久性。
2. 碎石混凝土再生碎石混凝土再生是将废弃的混凝土人工拆解成碎块,与新鲜配制的混凝土一同使用。
通过将废弃混凝土作为填充材料,可以减少新鲜混凝土的用量,同时提高施工效率。
此外,碎石混凝土再生还可以促进施工现场的废弃物综合利用,降低环境污染和资源浪费。
3. 混凝土碎料再生混凝土碎料再生是通过将废弃混凝土粉碎成细颗粒的碎料,用于制备混凝土制品。
混凝土碎料再生可以减少原材料消耗,降低建筑垃圾的填埋量,从而减少土地资源的占用和环境污染。
二、混凝土再生利用的意义混凝土的再生利用具有重要的社会、经济和环境意义。
1. 资源节约和能源减排混凝土的再生利用可以减少对天然资源的依赖,延长资源的使用寿命。
通过减少原材料的开采和能源消耗,可以减少温室气体的排放,降低对环境的负面影响。
此外,再生利用还可以减少建筑垃圾的填埋量,减少土地资源的占用。
2. 经济效益和市场潜力混凝土的再生利用可以降低建筑和基础设施项目的成本。
通过利用废弃混凝土再生生产新的建筑材料,可以节约采购成本。
与此同时,随着再生混凝土技术的不断发展和应用,相应的市场需求也在增加,再生利用产业的发展潜力巨大。
3. 环境可持续发展混凝土的再生利用符合环境保护和可持续发展的要求。
通过降低资源消耗和减少污染排放,再生利用有助于改善环境质量,保护生态系统的平衡。
废弃混凝土资源化再生利用的技术要点及应用案例一、前言混凝土是建筑工程中最常用的建筑材料之一,然而,随着建筑工程的不断推进,混凝土废弃物的数量也在不断增加。
废弃混凝土的处理一直是建筑行业所面临的一个难题。
废弃混凝土资源化再生利用的技术已经被广泛研究和应用,此文将介绍废弃混凝土资源化再生利用的技术要点及应用案例。
二、废弃混凝土资源化再生利用的技术要点1. 废弃混凝土的来源废弃混凝土包括建筑工程中的各种混凝土废料,如建筑物拆除后的混凝土碎片、建筑工地产生的混凝土废弃物、工业生产过程中产生的混凝土废料等。
2. 废弃混凝土的处理方法废弃混凝土的处理方法主要包括填埋、焚烧和资源化利用三种。
其中,填埋和焚烧是传统的处理方式,但这两种方法都存在着环境污染和资源浪费的问题。
因此,废弃混凝土的资源化利用已经成为当今的主流处理方式。
3. 废弃混凝土的资源化利用方式废弃混凝土的资源化利用主要包括再生骨料的生产和混凝土的再生利用两种方式。
再生骨料的生产是将废弃混凝土经过破碎、筛分等处理方式,制成一定粒度范围内的再生骨料,用于制作新的混凝土。
混凝土的再生利用是将废弃混凝土经过加工处理,制成新的混凝土制品,如路面、护坡等。
4. 废弃混凝土的再生骨料生产技术废弃混凝土再生骨料的生产过程主要包括废弃混凝土的破碎、筛分、洗涤和干燥等。
其中,破碎和筛分是整个生产过程中最关键的环节。
为了保证再生骨料的质量,需要对废弃混凝土进行分类、破碎和筛分,以获得符合规定要求的再生骨料。
5. 废弃混凝土的再生利用技术废弃混凝土的再生利用技术主要包括混凝土碎石再生、混凝土空心砖再生和混凝土管再生等。
其中,混凝土碎石再生是最常用的再生利用技术。
混凝土碎石是将废弃混凝土破碎、筛分后制成的再生骨料,可以用于制作路面、铁路基础、水利工程、建筑物基础等。
三、废弃混凝土资源化再生利用的应用案例1. 混凝土碎石再生利用案例上海市浦东新区一工地在进行拆除建筑物的工作时,产生了大量的混凝土废料。
废弃混凝土资源化利用的前沿技术与工程案例废弃混凝土是指在建筑、道路、桥梁等工程中使用后,因功能失效、施工误差、重建、拆除等原因而被废弃的混凝土,它的回收利用可以减少资源浪费、降低环境污染,因此被广泛关注和研究。
本文将介绍废弃混凝土资源化利用的前沿技术和工程案例。
一、前沿技术1. 混凝土碎石再生利用技术混凝土碎石再生利用技术是将废弃混凝土经过破碎、筛分、洗涤等处理后,再用于制备新的混凝土。
这种技术可以使得原本需要开采新的石料的工程在资源利用上更加节约,同时也能够降低混凝土回收的成本。
2. 混凝土粉末再生利用技术混凝土粉末再生利用技术是指将废弃混凝土经过粉碎、筛分、洗涤等处理后,利用其中的细粉末等作为混凝土的掺合料。
这种技术可以使得混凝土的强度、耐久性、抗裂性等性能得到提升,同时也能够降低混凝土的碳排放量。
3. 混凝土再生骨料利用技术混凝土再生骨料利用技术是指将废弃混凝土经过破碎、筛分、洗涤等处理后,利用其中的骨料作为新的混凝土的骨料。
这种技术可以使得原本需要开采新的石料的工程在资源利用上更加节约,同时也能够降低混凝土回收的成本。
4. 混凝土再生沥青利用技术混凝土再生沥青利用技术是指将废弃混凝土经过破碎、筛分、洗涤等处理后,与沥青混合制成新的路面材料。
这种技术可以使得原本需要开采新的石料和石油的工程在资源利用上更加节约,同时也能够降低路面材料回收的成本。
二、工程案例1. 上海南北高架路改造工程上海南北高架路改造工程是中国首个混凝土碎石再生利用于高速公路的工程。
该工程利用废弃混凝土碎石再生制备新的高速公路路面,使得原本需要开采新的石料的工程在资源利用上更加节约,同时也能够降低路面材料回收的成本。
该工程的成功实施标志着混凝土碎石再生利用技术的成熟和广泛应用。
2. 北京大兴机场项目北京大兴机场项目是中国首个采用混凝土粉末再生利用技术的大型工程。
该项目利用废弃混凝土粉末作为混凝土的掺合料,使得混凝土的强度、耐久性、抗裂性等性能得到提升,同时也能够降低混凝土的碳排放量。
废弃混凝土作为再生骨料和掺合料的利用研究绪论近二三十年来,随着我国城市化进程加快,建筑业进入高速发展阶段,大量旧建筑物达到使用年限,或由于其他因素需要拆除。
一般的混凝土工程使用年限约为50-100年,我国建国初期所建成的混凝土工程己经逐步进入拆除期,21世纪将是我国混凝土结构破坏的高峰期,伴随拆除而来的是大量的建筑垃圾,在建筑垃圾中作为最大宗的建筑材料——废弃混凝土所占份额最大。
废弃混凝土最常用的处理方式是填埋,这样不仅占用土地,而且污染环境。
所以废弃混凝土的处理方式,能不能回收再利用是当今各国科学家研究的一个热点,并已有成效,如废弃混凝土作为再生骨料。
再生混凝土不仅有效的解决了废弃混凝土的处理问题,还减少了因此而产生的环境污染问题。
另外,自然资源的日夜匮乏严重影响着传统混凝土工业的发展,因此我们必须改变传统的混凝土生产方式,将混凝土的生产方式转变到一个可持续发展的轨道上来。
再生骨料混凝土技术可实现对废弃混凝土的再加工,使其恢复原有性能,形成新的建材产品,从而既能使有限资源得以利用,又解决了部分环保问题。
这是发展绿色混凝土,实现建筑资源环境可持续发展的主要措施之一。
第1章研究背景1.1混凝土的发展史混凝土也称砼,是当代最主要的土木工程材料之一。
它是由胶凝材料(无机的、有机的或无机有机复合的)、颗粒状集物以及必要时加入化学外加剂和矿物掺合料组分经合理配合的混合料加水拌合硬化后形成具有堆聚结构的材料。
混凝土具有原料丰富、价格低廉、生产工艺简单的特点,同时混凝土还具有抗压强度高、耐久性好、强度等级范围宽、使其使用范围十分广泛,因而其使用量越来越大;混凝土不仅在各种土木工程中使用,也广泛使用在造船业、机械工业、海洋的开发、地热工程等领域。
混凝土在古代就已得到使用,罗马人曾用火山灰混合石灰、砂制成的天然混凝土在古代的一些建筑中使用。
天然混凝土具有凝结力强、坚固耐久、不透水等特性,使之在罗马得到广泛应用,大大促进了罗马建筑结构的发展,而且拱和穹顶的跨度上不断取得突破,造就了一大批至今为人们津津乐道的公共建筑。
公元前1世纪中,天然建筑在券拱结构中几乎完全排斥了石材。
19世纪20年代波特兰水泥出现,用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性,而且原料易得,造价较低,特别是能耗较低,因而深受人们喜爱。
水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料与水拌和使混凝土拌合物具有可塑性;进而通过化学和物理化学作用凝结硬化而产生强度。
一般说来,饮用水都可满足混凝土拌和用水的要求,但是水中过量的酸、碱、盐和有机物都会对混凝土产生有害的影响。
集料不仅有填充作用,而且对混凝土的容重、强度和变形等性质有重要影响。
20世纪初,水灰比等学说初步奠定了混凝土强度的理论基础。
相继出现了轻集料混凝土、加气混凝土及其他混凝土。
为改善混凝土的某些性质,各种混凝土外加剂也开始使用。
为改善混凝土拌合物的和易性或硬化后混凝土的性能,节约水泥,在混凝土搅拌时也可掺入磨细的矿物材料──掺合料。
它分为活性和非活性两类。
掺合料的性质和数量,影响混凝土的强度、变形、水化热、抗渗性和颜色等。
由于掺用外加剂有明显的技术经济效果,它日益成为混凝土不可缺少的组分。
60年代以来,广泛应用减水剂,并出现了高效减水剂和相应的流态混凝土;同时高分子材料进入混凝土材料领域,出现了聚合物混凝土;多种纤维被用于分散配筋的纤维混凝土。
现代测试技术也越来越多地应用于混泥土材料科学的研究。
1.2废弃混凝土的产生和处理目前,我国每年浇注混凝土约15-20亿立方米,而混凝土中砂石骨料占总重量的70%以上,因此我国每年的开山采石约为14亿立方米。
另一方面,我国每年废弃混凝土量约为600万立方米,其中一小部分用于填筑海岸、充当道路和建筑物的基础垫层外,绝大部分作为垃圾填埋,这不仅占用大量的土地(甚至是耕地),而且造成环境污染。
对解体混凝土的处理方法:一是开发能够消解、消化混凝土的技术,减少固体垃圾量,但此法不能将废弃混凝土作为一种资源加以利用,是对资源的浪费;二是可将解体混凝土作为原料通过破碎、粉磨、锻烧来生产水泥;三是可将解体混凝土破碎并筛分成粗细骨料,用以代替部分天然骨料来配制成混凝土即再生骨料混凝土,可节省天然的矿物资源,同时减轻固体废弃物对环境的污染。
因此,我们必须改变传统的混凝土生产方式,将混凝土的生产方式转变到一个可持续发展的轨道上来。
再生骨料混凝土技术可实现对废弃混凝土的再加工,使其恢复原有性能,形成新的建材产品,从而既能使有限资源得以利用,又解决了部分环保问题。
这是发展绿色混凝土,实现建筑资源环境可持续发展的主要措施之一。
第2章国内外废弃混凝土的再生利用现状2.1国外废弃混凝土研究现状再生混凝土的研究与应用并非从最近才开始。
早在二次世界大战后, 苏联、德国、日本等国家重建家园,就注意到了废弃混凝土的问题,并对废弃混凝土进行了开发研究和再生利用, 国际已召开过三次有关废弃混凝土再利用的专题会议, 并制定了各种行动纲领和法规, 限制垃圾废料的大量产生,推动垃圾废料回收利用技术的开发研究。
日本由于国土面积小, 资源相对匮乏, 因此将建筑垃圾视为“建筑副产品”, 十分重视将废弃混凝土作为可用资源而重新开发利用。
它将废弃混凝土破碎成直径约40mm的粒状, 采用300℃高温加热, 使粒料相互混合、摩擦, 骨料及骨料外围粘附的水泥组分变成粉末完全分离, 所产生的水泥组分用于地基的改进材料, 分离出的骨料可与天然骨料一样用于结构物, 达到100%的回收利用。
早在1977年日本政府就制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》, 并相继在各地建立了以处理混凝土废弃物为主的再生加工厂, 并制定了多项法规来保证再生混凝土的发展[2]。
美国政府制定了《超基金法》,给再生混凝土的发展提供了法律保障。
美国采用微波技术,可100%地回收利用再生旧沥青混凝土路面料, 其质量与新拌沥青混凝土路面料相同,而成本降低了1/3,同时节约了垃圾清运和处理等费用,大大减轻了城市的环境污染[2]。
德国目前将再生混凝土主要用于路面, 提出“在混凝土中采用再生混凝土骨料的应用指南”,要求采用再生骨料配成的混凝土必须完全符合天然骨料混凝土的国家标准[3]。
2.2国内废弃混凝土研究现状我国政府制定的中长期科教兴国战略和社会可持续发展战略, 也鼓励废弃物再生技术的研究与应用,建设部将“建筑废渣综合利用”列入1997年科技成果重点推广项目。
2005年我国两会又提出了“建设节能型社会, 发展循环经济”。
我国再生混凝土的研究尚处于试验室阶段。
尤其是再生集料自身的复杂性、变异性,使再生骨料混凝土的应用受到某些限制。
虽然我国对垃圾废料的综合利用起步较晚,但也先后颁布了《固体废料污染环境防治法》、《城市固体垃圾处理法》, 提高了其重视度。
目前少量再生混凝土用于路面、基础和非承重结构, 而用于承重结构如房屋建筑、桥梁工程还有相当一段路要走,多数废弃混凝土尚未得到较好的再生利用[4]。
第3章本试验研究的主要内容及研究思路3.1再生混凝土的概念和特性3.1.1再生混凝土的概念再生骨料混凝土(Recycled Aggregate Concrete,RAC)简称再生混凝土(Recycled Concrete),它是指将废弃混凝土块经过破碎、清洗、分级后,按一定比例与级配混合,部分或全部代替砂石等天然骨料(主要是粗骨料)配制而成的新的混凝土。
相对于再生混凝土而言,把用来生产再生骨料的原始混凝土称为基体混凝土(Original Concrete)[1]。
3.1.2再生混凝土的分类再生混凝土按骨料的组合形式可以有以下几种:骨料全部为再生骨料,粗骨料为再生骨料、细骨料为天然砂石,粗骨料为天然碎石或卵石、细骨料为再生骨料,再生骨料替代部分粗骨料或细骨料。
3.1.3 再生骨料的制备和性质3.1.3.1再生骨料的制造过程用来生产再生骨料的废弃混凝土主要有以下几种来源:1建筑物因达到使用年限或因老化被拆毁,产生废弃混凝土块,这是废弃混凝土块的主要来源;2市政工程的运迁以及重大基础设施的改造产生废弃混凝土块;3商品混凝土工厂产生的废弃混凝土;4因意外原因如地震、台风、洪水等造成建筑物倒塌而产生废弃混凝土块。
用废弃混凝土块制造再生骨料的过程和天然碎石骨料的制造过程相似,都是把不同的破碎设备、筛分设备、传送设备合理的组合在一起的生产工艺过程。
实际的废弃混凝土块中,不可避免的存在着钢筋、木块、塑料碎片、玻璃、建筑石膏等各种杂质,为确保再生混凝土的品质,必须采取一定的措施将这些杂质除去。
3.1.3.2 再生骨料的物理特性基体混凝土经过破碎处理生产的再生骨料含有30%左右的硬化水泥砂浆,这些水泥砂浆大多数独立成块,少量附着在天然骨料的表面,同时由于在破碎的过程中,混凝土受到挤压、冲撞、研磨等外力的影响,造成损伤积累使骨料内部存在大量的微裂纹,使得基体混凝土块状骨料和水泥浆体的原始界面受到影响和破坏,粘结力下降。
导致其相对于天然骨料吸水率高,吸水速度快,表观密度、堆积密度小、压碎指标大等特点。
再生骨料的吸水率大和吸水速度快,而且受基体混凝土的影响吸水率的离散性比较大。
吸水率随着再生骨料的最大粒径的下降而提高,而且随着基体混凝土强度的提高而下降。
一般再生细骨料的吸水率在10%-12%,粗骨料的吸水率在2.5%-12%,远远高于天然骨料的吸水率。
同时,再生骨料的吸水速率也远远大于天然骨料,其中前10分钟的吸水速率最大,之后吸水速率下降,基本趋于饱和。
主要是由于骨料表面附着砂浆,其孔隙率大,在短时间内即可吸水饱和,10分钟即可达到饱和程度的85%左右,30分钟可达到饱和程度的95%以上,这些特性对再生混凝土的配合比设计和工作性产生较大的影响。
再生骨料的堆积密度和表观密度均小于天然骨料,从目前的文献看,其数值的离散性较大。
再生细骨料的堆积密度为天然骨料的75%-85%,再生粗骨料的堆积密度为天然骨料的85%以上;再生细骨料的表观密度为天然骨料的80%-85%,再生粗骨料的表观密度为天然骨料的75%以上。
再生骨料的压碎指标比天然骨料的压碎指标要高,同时,再生骨料的压碎指标还与基体混凝土的强度和加工破碎方法有很大的关系,基体混凝土的强度越高,再生骨料的压碎指标就越低,破碎过程中水泥浆体和砂浆脱落越多,压碎指标越低。
再生骨料表面粗糙、棱角较多,并且骨料表面还包裹着相当数量的水泥砂浆(水泥砂浆孔隙率大、吸水率高),再加上混凝土块在解体、破碎过程中由于损伤积累使再生骨料内部存在大量微裂纹,这些因素都使再生骨料的吸水率和吸水速率增大,这对配制再生混凝土是不利的。
同样由于骨料表现的水泥砂浆的存在,使再生骨料的密度和表观密度比普通骨料低。
对于再生的粗细骨料,随着水灰比的增大,吸水率逐渐增大,而表观密度逐渐减小。