再生混凝土開發(fā)利用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

崔思賢，秦?fù)碥?，黃仕雄

(新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830047)

由于近幾十年中國城市建設(shè)的飛速發(fā)展，帶來的一系列與人類生活的自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境之間的矛盾也日益突出。其中最為亟待解決的就是對(duì)大量建筑垃圾的處理。我國對(duì)建筑垃圾傳統(tǒng)的處理方法主要是將其運(yùn)送郊外露天堆放或是填埋，造成了大量的廢棄混凝土堆積于城市郊區(qū)、河流附近，既污染了環(huán)境又浪費(fèi)了資源。因此，如何實(shí)現(xiàn)廢棄混凝土的再利用，包括美國、日本、德國的很多發(fā)達(dá)國家做了大量的研究，我國在這方面的研究還處于起步階段，還需要進(jìn)一步結(jié)合我國的基本國情作進(jìn)一步的研究分析。本文通過對(duì)再生混凝土的技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)效益綜合分析，探討再生混凝土開發(fā)利用的可行性。

1 再生粗骨料技術(shù)指標(biāo)

通過實(shí)驗(yàn)表明，在大多數(shù)情況下，經(jīng)完全破碎的混凝土基本可以作為新拌制混凝土的粗骨料。現(xiàn)存的主要問題是混凝土的使用范圍和再生骨料對(duì)天然骨料的和易性問題。由于再生骨料表面粗糙、棱角較多，并且骨料表面還包裹著相當(dāng)數(shù)量的水泥砂漿(水泥砂漿孔隙率大、吸水率高)，再加上混凝土塊在解體、破碎過程中由于損傷積累使再生骨料內(nèi)部存在大量微裂紋，使再生骨料的吸水率和吸水速率增大。因此，再生骨料對(duì)天然骨料的取代率直接影響混凝土的彈性模量。另外由于混凝土存在碳化效應(yīng)和使用特性的要求，使再生粗骨料的摻量受到限制。

再生骨料主要取自廢棄的混凝土、舊砌體等建筑垃圾，因此，筆者將對(duì)這些建筑垃圾中的再生骨料與天然粗骨料的一些理化特性進(jìn)行比較。

1.1 再生混凝土粗骨料顆粒級(jí)

由圖1可以看出再生粗骨料與天然粗骨料的級(jí)配曲線基本上是重合的，說明再生骨料的級(jí)配完全能滿足配制混凝土的要求。

1.2 再生混凝土粗骨料壓碎指標(biāo)

由圖2可以看出，再生骨料的力學(xué)指標(biāo)與天然骨料基本一致。所以在從壓碎指標(biāo)看來，再生骨料以一定取代率取代天然骨料理論上是可行的。

圖1 粗骨料顆粒級(jí)配曲線

圖2 粗骨料的壓碎指標(biāo)

另外，由于再生骨料表面含有水泥砂漿以及一些細(xì)小的裂縫，其吸水率比天然骨料也有所增加。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，再生骨料的吸水率達(dá)到3.9%。因此在配制混凝土是要考慮其有效水灰比。

2 再生混凝土的配制及試驗(yàn)

由于天然骨料與再生骨料之間的特性差異以及再生骨料的吸水特性，實(shí)驗(yàn)采用三組不同的水灰比配制9組試塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。另外為了改善混凝土的性能，在混凝土中參入一定量的粉煤灰，其配合比詳見表1，水泥采用42.5R級(jí)普通硅酸鹽水泥。

表1 混凝土配合比一覽表

對(duì)配制的9組混凝土分別測(cè)定3 d、7 d以及28 d齡期的抗壓強(qiáng)度，詳見表2。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度是C20，由表2可得出當(dāng)再生骨料以50%和100%取代率時(shí)，強(qiáng)度完全符合設(shè)計(jì)要求。

表2 混凝土抗壓強(qiáng)度一覽表

續(xù)表

3 再生混凝土的經(jīng)濟(jì)分析

通過對(duì)市場(chǎng)各種原材料的詢價(jià)，默認(rèn)生產(chǎn)1 m3混凝土所耗費(fèi)的人工費(fèi)和機(jī)械費(fèi)相等，只考慮所耗費(fèi)的原材料的總成本。其總成本分析如表3所示。

表3 不同配合比價(jià)格分析

綜合以上材料分析，再生混凝土每立方價(jià)格較普通混凝土要少10%～15%，經(jīng)濟(jì)效益還是相當(dāng)可觀的。因此再生混凝土不僅增加了經(jīng)濟(jì)效益，而且增加了可觀的環(huán)境效益和社會(huì)效益，是我國目前所提倡的建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的良好體現(xiàn)，也是對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的一種推動(dòng)。

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