論述混凝土廢渣的再生利用

思春明

（云南省元謀縣地方公路管理段云南楚雄　651300）

論述混凝土廢渣的再生利用

思春明

（云南省元謀縣地方公路管理段云南楚雄651300）

在當(dāng)前時(shí)代背景下，建筑、建材行業(yè)的發(fā)展出路就是節(jié)能環(huán)保，走可持續(xù)發(fā)展之路。實(shí)踐中，應(yīng)當(dāng)積極推進(jìn)可再生資源的綜合應(yīng)用，對廢舊物資、廢渣等進(jìn)行科學(xué)回收利用，從而加快廢棄物的有效轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。本文將對混凝土材料構(gòu)成、應(yīng)用壽命以及廢渣的環(huán)境污染等進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上就如何實(shí)現(xiàn)混凝土廢渣的再生利用，談一下筆者的觀點(diǎn)和認(rèn)識，以供參考。

混凝土；廢渣；再生利用；研究

對于建筑行業(yè)而言，施工過程產(chǎn)生的廢棄混凝土、廢渣等，成為建筑業(yè)的最大產(chǎn)出廢棄物，實(shí)踐中除部分作為施工場地比較平整以外，其他多數(shù)暴露在垃圾填埋場，其中弱堿性的物質(zhì)可導(dǎo)致大面積的土壤失去活性。因此，在當(dāng)前的形勢下，加強(qiáng)對混凝土廢渣的再生利用問題研究，具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。

1　混凝土材料的結(jié)構(gòu)組成展開論述發(fā)展趨勢

對于普通的混凝土而言，其主要是由水泥、細(xì)骨料、粗骨料以及外加劑和適量的水構(gòu)成，通過硬化形成人造石材。其中，砂、石起骨架作用，對水泥收縮進(jìn)行抑制。水泥、水構(gòu)成了水泥漿，并且包在粗、細(xì)骨料的表面，對骨料間空隙進(jìn)行填充。對于水泥漿體而言，其在硬化之前所起的作用是潤滑，可使混凝土拌合物具有良好的應(yīng)用性能，而且硬化以后將骨料有效地在膠結(jié)在一起，從而形成一個(gè)非常堅(jiān)硬的整體。對于混凝土材料結(jié)構(gòu)而言，其組成過程是水+水泥→水泥漿+砂→水泥砂漿+粗骨料→混凝土。在此過程中，每一種成分都有其特殊的功用，比如水泥漿可充填砂空隙，賦予拌合物流動(dòng)性和合易性。從混凝土材料的結(jié)構(gòu)組成來看，其中包含的組成材料均具有可再生利用性，因此在未來的發(fā)展過程中，混凝土廢渣可再生利用。

2　從混凝土使用壽命周期闡述

對于混凝土工程而言，一般其設(shè)計(jì)使用年限在50～100年，建國初期的混凝土工程目前已經(jīng)陸續(xù)進(jìn)入拆除期，混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)進(jìn)入到破壞高峰期。當(dāng)混凝土達(dá)到使用壽命期限以后，伴隨著拆除而來的是大量建筑垃圾，其中最大份額是混凝土廢渣。對于混凝土而言，其應(yīng)用壽命主要是根據(jù)水泥標(biāo)號和混凝土配置強(qiáng)度而定，很難給出準(zhǔn)確的壽命期限。通常情況下，如果沒有特殊問題，比如不合格劣質(zhì)水泥，混凝土的使用年限大約在50～100年之間。比如，三峽大壩的設(shè)計(jì)壽命期限是100年，實(shí)際壽命可能會更久，或許隨著水流的侵蝕，風(fēng)吹日曬后表面風(fēng)化從外到里影響混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，混凝土的使用壽命周期可能會縮短。

3　減少環(huán)境污染和資源的浪費(fèi)

據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前國內(nèi)每年澆注的混凝土大約有15～20億m3，其中砂石骨料占比在70%以上，由此可以推算出每年國內(nèi)開山采石大約11～14億m3。同時(shí)，國內(nèi)每年的混凝土廢渣量大約在600萬m3左右，一部分會填筑海岸、或者充當(dāng)?shù)缆?、建筑基礎(chǔ)墊層，絕大多數(shù)都作為建筑垃圾進(jìn)行填埋。在該種情況下，不僅占用了大量的土地資源，而且還造成了嚴(yán)重的浪費(fèi)和環(huán)境污染。據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部給出的材料顯示，到2020年國內(nèi)還將新建居民住宅300億m2，因此而產(chǎn)生的城建垃圾至少50億t，其中的主要廢料是混凝土，至少占半數(shù)。實(shí)踐中可以看到，當(dāng)前國內(nèi)對建筑廢料的二次應(yīng)用率非常的低，正如上文所述，多用于回填道路或者建筑基地，低級用途難以實(shí)現(xiàn)混凝土廢渣的高效應(yīng)用；以目前的技術(shù)，粗、細(xì)骨料配制混凝土用于建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件、道路面層以及制造水泥等，效率比較低，因此多數(shù)建筑垃圾在沒有經(jīng)過任何處理的情況下，就被運(yùn)到郊外填埋、或者露天堆放廢棄，一方面占用了大量的土地，另一方面造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染?；诖?，我們應(yīng)當(dāng)從根本上改變傳統(tǒng)的混凝土生產(chǎn)模式，將混凝土生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變成可持續(xù)發(fā)展模式。比如，采取再生混凝土技術(shù)，對混凝土廢棄物進(jìn)行回收利用，從而恢復(fù)其原有的應(yīng)用性能，并形成新的半成品，在國內(nèi)許多缺乏砂、石材料的地區(qū)，一方面可以使有限的資源得到充分的利用，另一方面還可以有效解決環(huán)保問題。

4　廢棄混凝土的處置和利用

混凝土廢棄物實(shí)際上是一種可再生資源，混凝土廢棄物處理過程中，應(yīng)當(dāng)以“減量化、循環(huán)再生以及重復(fù)利用”為基本原則，目前國內(nèi)混凝土廢渣再生利用的途徑如下：將混凝土廢渣破碎以后，作為建筑物墊層，或者用于道路基層鋪墊，這是傳統(tǒng)意義上的混凝土廢渣最簡單應(yīng)用途徑，同時(shí)也是目前國內(nèi)對混凝土廢渣最常用的一種利用方式。此外，混凝土廢渣破碎以后，可用于混凝土砌塊磚生產(chǎn)，制作鋪道磚以及花格磚等。比如，目前國內(nèi)一些建筑構(gòu)件預(yù)制品企業(yè)，利用工地爆破拆除的基坑支護(hù)等混凝土廢渣，制作空心砌塊，再次應(yīng)用到建筑行業(yè)之中。將廢棄的混凝土破碎、分選以及篩分和潔凈以后，作為再生骨料，用于制成再生粗骨料、細(xì)骨料等等，以代替自然砂、石來配制骨料混凝土。從鋼筋混凝土工程項(xiàng)目施工應(yīng)用情況來看，這是一種處理混凝土廢渣的有效方法；利用再生骨料制作再生混凝土，實(shí)際上是一種綠色工藝，該種混凝土二次應(yīng)用的方法，也將成為未來混凝土行業(yè)發(fā)展的主流趨勢。比如，德國的某雙層混凝土道路，就采用了二次骨料混凝土，其路面厚度達(dá)到了26cm，底層混凝土的厚度也達(dá)到了19cm，其采用的是再生骨料混凝土。對于其面層而言，厚度在7cm左右，采用的是天然骨料配制而成的混凝土。

在建筑混凝土廢渣再生利用過程中，其基本機(jī)理是利用廢棄的混凝土主要成分，比如落地灰、混凝土塊以及碎磚塊和水泥等無機(jī)物，這些無機(jī)物具有良好的穩(wěn)定性，對構(gòu)件強(qiáng)度影響不大，經(jīng)篩分加工處理以后，會生成砂樣顆粒，并根據(jù)顆粒的特點(diǎn)、性狀等，代替砂子用來配制各種拌和物，從而使其能夠達(dá)到理想的效果?；炷翉U渣加工過程中，其基本工藝如圖1。

圖1　混凝土廢渣加工工藝圖

在收集好建筑廢渣以后，將其運(yùn)送至加工點(diǎn)放置，然后再對其翻曬、晾干，當(dāng)干透95%以上時(shí)，方可加工。實(shí)踐中可以看到，當(dāng)廢渣濕度太大時(shí)，對篩揀、破碎等非常不利。其中，過篩分揀工藝，主要是把混凝土中的廢渣，比如鐵絲、鋼筋以及木材和其它雜物徹底地去除，并對混凝土廢渣碎磚塊等進(jìn)行分揀堆放，然后將其加工成再生砂循環(huán)利用。在混凝土廢渣破碎過程中，采用的主要機(jī)械設(shè)備是破碎機(jī)，比如PC-300型，其有效破碎細(xì)度一般在0～20mm范圍之內(nèi)，實(shí)際操作過程中可以根據(jù)需要進(jìn)行優(yōu)選。在投料破碎過程中，碎磚塊、混合料等，需分別進(jìn)行破碎，其中碎磚塊可以破碎出純磚砂，而混合料則可以破碎出混合砂及碎石。

混凝土廢棄物再生利用工藝，在現(xiàn)代建筑工程項(xiàng)目施工建設(shè)過程中的應(yīng)用非常的廣泛，其應(yīng)用效果分析如下：

某住宅小區(qū)工地建設(shè)過程中，對混凝土廢渣進(jìn)行再生利用，取得了良好的應(yīng)用效果。對于該住宅小區(qū)而言，新建的住宅樓都采用的是磚混結(jié)構(gòu)建筑形式，建筑總面積達(dá)到了6230m2。該工程項(xiàng)目開工后，留出了一塊空地作為混凝土廢渣堆放場。隨著工程的施工建設(shè)，原工程地面以上結(jié)構(gòu)施工過程中，采用PC-300@500錘式破碎機(jī)，對施工過程中產(chǎn)生的混凝土廢渣進(jìn)行加工，從開工到施工完畢，所收集到的混凝土廢渣總量超過了182m3，再生砂加工量171m3，純磚砂55m3，混合砂量106m3。按照工程預(yù)算定額進(jìn)行計(jì)算，回收加工1m3混凝土廢渣所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益大約為45.4元，即回收成本是8元/m3，如果對上述廢渣進(jìn)行回收利用，則該工程可節(jié)約大約6398元資金。根據(jù)這一計(jì)算結(jié)果可知，如果全國缺乏砂石材料的地區(qū)都采取有效的措施來回收利用混凝土廢渣，則所取得了的經(jīng)濟(jì)效益會非常的顯著。在混凝土廢渣再生利用過程中，不僅可以帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益，而且也可以帶來良好的社會和環(huán)境效益。實(shí)踐中，如果各建筑工程項(xiàng)目施工建設(shè)過程中的混凝土廢渣都能夠得以有效的應(yīng)用和自行消化，設(shè)專門的廢渣加工場地，并對混凝土廢渣進(jìn)行綜合處理、循環(huán)利用，則可獲取非常好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

5　結(jié)語

綜上所述，混凝土廢渣處理過程中，應(yīng)當(dāng)以減量化和重復(fù)利用為基本原則，將廢棄的混凝土作為可再生利用資源重新用在施工建設(shè)過程中，采用有效的途徑和方法，使混凝土廢渣變成綠色建筑材料?；炷翉U渣的再生利用，不僅可以有效減少工業(yè)建筑垃圾的排放量，節(jié)省費(fèi)用、減少環(huán)境污染，而且還可以有效利用可再生資源，減少消耗，從而實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處，可持續(xù)發(fā)展；在滿足當(dāng)代發(fā)展需求的同時(shí)，為后代人留下可永續(xù)發(fā)展的環(huán)境、資源。因此，混凝土廢渣再生利用，能夠?qū)崿F(xiàn)很好的社會和環(huán)境效益。

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TU528

A

1673-0038（2015）23-0098-02

2015-5-20

思春明（1975-），男，工程師，大學(xué)本科，主要從事公路工程管理方面的工作。