建筑垃圾在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用探討

寧曉凱

(太原市建工興和工程有限公司 030000)

建筑垃圾在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用探討

寧曉凱

(太原市建工興和工程有限公司 030000)

不斷增大的城市建設(shè)規(guī)模，產(chǎn)生的建筑垃圾也不斷增加。當(dāng)下，絕大部分建筑垃圾沒有做任何處理利用，直接采用填埋或露天堆放的手段給予處置，對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染。本文從我國建筑垃圾現(xiàn)有情況、建筑垃圾的構(gòu)成與化學(xué)成分、分析建筑垃圾運(yùn)用于水泥生產(chǎn)的可行性、建筑垃圾用于生產(chǎn)水泥的試驗(yàn)等四個方面進(jìn)行闡述，以此證明建筑垃圾可以較好被運(yùn)用到水泥生產(chǎn)中。

建筑垃圾；水泥生產(chǎn)；應(yīng)用

建筑垃圾通常指建筑物新建、擴(kuò)建、維修、拆除當(dāng)中所產(chǎn)生的廢棄物，主要是固體廢棄物，包括建筑渣土、廢棄碎磚瓦與混凝土、散落的砂漿和混凝土、廢棄鋼材、廢棄模板等，還包括廢棄的卷材、玻璃、管線與包裝材料等等。

一、我國建筑垃圾現(xiàn)有情況

我國城鎮(zhèn)化、工業(yè)化發(fā)展速度不斷加快，城市建設(shè)由外延式開發(fā)、改造大規(guī)模舊城延伸到規(guī)?；ㄔO(shè)住宅小區(qū)，由民生工程、城市安居工程延伸到大量建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，毫無例外上述項(xiàng)目建設(shè)都會產(chǎn)生大量的建筑垃圾。據(jù)粗略統(tǒng)計全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)等建筑施工材料損耗，每萬平方米建筑施工過程中會產(chǎn)生500～600 t.的建筑廢渣，按此計算，每年我國施工建設(shè)所產(chǎn)生與排除的建筑廢渣就達(dá) 2.5 億t 以上。此外，因建材工業(yè)與拆遷舊城而產(chǎn)生的建筑垃圾數(shù)量可達(dá)數(shù)億噸。但是，目前我國對建筑垃圾的處理基本上采用簡單的填埋式處理。因?yàn)榻ㄖ哂胁豢山到庑裕盥袷教幚硎侄握加么罅康目筛?，耗費(fèi)大量運(yùn)輸費(fèi)用，給環(huán)境造成長遠(yuǎn)破壞，給社會留下災(zāi)難性后果。面對嚴(yán)峻的建筑垃圾成災(zāi)局面，如何處理與利用眾多的建筑垃圾已成為我國各級政府職能部門亟待研究的課題。

二、建筑垃圾的構(gòu)成與化學(xué)成分

（一）建筑垃圾的構(gòu)成

建筑垃圾來源多樣化，其成分也比較復(fù)雜。建筑物和構(gòu)筑物的主要成分是廢棄混凝土，拆除后的混凝土可以加工成粒徑不同的再生骨料，用來搭配墊層混凝土、再生混凝土、道路基層材料與其它混凝土制品。砌體結(jié)構(gòu)的主要成分是磚、瓦與混凝土，但因?yàn)槠涑煞职^多的瓦、土、磚、砂漿，無法生產(chǎn)出高質(zhì)量的建筑材料。所以，把它運(yùn)用到新型干法水泥生產(chǎn)線當(dāng)中，成為生產(chǎn)水泥熟料的最佳手段。

（二）建筑垃圾的化學(xué)成分

建筑垃圾的化學(xué)成分以鈣、硅、鋁、鐵等成分為主，這些成分正好是硅酸鹽水泥不可或缺的成分。但是在新型干法水泥生產(chǎn)線當(dāng)中，用建筑垃圾去生產(chǎn)水泥熟料，要求建筑垃圾的化學(xué)成分不可出現(xiàn)太大波動。為更好對建筑垃圾的化學(xué)成分進(jìn)行研究，通過分析不同拆遷工程的建筑垃圾化學(xué)成分，結(jié)果表明不同地方的建筑垃圾，其化學(xué)成分的總體差異不明顯。

三、分析建筑垃圾運(yùn)用于水泥生產(chǎn)的可行性

依據(jù)我國硅酸鹽水泥生產(chǎn)的特性，建筑垃圾的化學(xué)組分基本滿足生產(chǎn)原料的要求，可以作為輔助材料給予合理搭配，運(yùn)用到水泥生產(chǎn)中。建筑垃圾的特性決定了在生產(chǎn)實(shí)踐過程中，必須處理好設(shè)備問題、有害物質(zhì)的處理、控制項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法等問題。

第一，必須具備預(yù)處理建筑垃圾的場所和設(shè)備；第二，必須改造水泥生產(chǎn)工藝的必要過程，以利于生產(chǎn)線可以兼容處理建筑垃圾，主要改造包括改造配料設(shè)備、改造輸送設(shè)備、改造燃燒器、設(shè)置建筑垃圾入窯、改造收塵系統(tǒng)等；第三，為確保檢驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)，對生產(chǎn)控制進(jìn)行正確指導(dǎo)，需要明確有效的檢驗(yàn)方法；同時制定科學(xué)的質(zhì)量控制點(diǎn)與控制指標(biāo)，增加檢測頻率次數(shù)，對各環(huán)節(jié)質(zhì)量運(yùn)行進(jìn)行有效控制，以保證試驗(yàn)當(dāng)中的產(chǎn)品質(zhì)量。

水泥窯會限制氧化鈉、氧化鉀與氯離子的含量。如果生料中含有過高量的上述離子，會在風(fēng)管窯尾與排風(fēng)機(jī)等氣體通過的地方，附著結(jié)皮并形成堵塞。而經(jīng)過檢驗(yàn)，混凝土、廢磚及填土中氧化鉀與氧化鈉的含量之和平均為2.94%、4.27%、3.90%；氯離子的含量平均為 0.031%、0.020%與0.030%，都比允許含量稍大，在配比生料時，需要進(jìn)行處置。通過試算配料配比，改進(jìn)了工藝，實(shí)現(xiàn)利用現(xiàn)有建筑垃圾生產(chǎn)出高質(zhì)量且穩(wěn)定的水泥的目標(biāo)。

四、建筑垃圾用于生產(chǎn)水泥的實(shí)例分析

利用城市建筑垃圾對水泥廠資源進(jìn)行優(yōu)化，屬于一項(xiàng)系統(tǒng)工程，分為四個主要步驟：分選建筑垃圾、配料前預(yù)處理、配料、檢測性能。

（一）分選建筑垃圾

1、分選建筑垃圾目的

針對轉(zhuǎn)運(yùn)到水泥廠的建筑垃圾，必須初步分選。主要目的在于：第一，回收利用有效資源，分離建筑垃圾中包含的玻璃、塑料、金屬、木材等成分，可以回收利用的資源盡最大可能進(jìn)行回收與利用；第二，實(shí)現(xiàn)建筑垃圾減量化，經(jīng)過分選后的剩余部分，總重量已經(jīng)減少，并且有相對較為穩(wěn)定的化學(xué)成分，這些都為下一步的配料前預(yù)處理、配料與檢測性能打下良好基礎(chǔ)。

2、分選建筑垃圾手段與設(shè)備

根據(jù)水泥廠的實(shí)際情況，在從建筑工地轉(zhuǎn)運(yùn)建筑垃圾之前，已經(jīng)對建筑垃圾進(jìn)行了比較細(xì)致的人工分揀。因此，在進(jìn)入水泥生產(chǎn)線之前，可以運(yùn)用人工進(jìn)行簡單分揀，不需要增加設(shè)備就可完成分選.

（二）配料前預(yù)處理

1、預(yù)處理的目的

利用城市建筑垃圾對水泥廠資源進(jìn)行優(yōu)化，其工作原理就是水泥廠通過現(xiàn)有的破碎、輸送、 儲存設(shè)施把建筑垃圾進(jìn)行預(yù)粉碎處理后，取代部分混合材料作為資源得以利用。分揀后的建筑垃圾的剩余部分，有可能有較多大塊顆粒，或者存在均勻性較差的化學(xué)成分，無法直接進(jìn)入到配料工序，必須把大塊破碎，對化學(xué)成分進(jìn)行校正，以確保其穩(wěn)定性。

2、方法與設(shè)備

通過水泥生產(chǎn)線現(xiàn)有的皮帶輸送機(jī)、顎式破碎機(jī)、斗式提升機(jī)及原料儲存?zhèn)}，就可實(shí)施粉碎處理與均化建筑垃圾的操作，以實(shí)現(xiàn)其成分穩(wěn)定的效果。

（三）配料

1、配料目的

采用通過分揀與預(yù)處理的建筑垃圾取代部分混合材料，配比滿足要求的水泥。

2、方法和設(shè)備

利用水泥廠水泥生產(chǎn)線現(xiàn)有的庫底配料變頻調(diào)速秤、微機(jī)配料裝置開展配料工作，儲存與配料設(shè)備精準(zhǔn)度完全可以達(dá)到本項(xiàng)目配料標(biāo)準(zhǔn)。

（四）檢測性能

1、檢測目的

對于摻加了建筑垃圾的水泥產(chǎn)品，要根據(jù)水泥常規(guī)的理化指標(biāo)要求，實(shí)施檢測，對各項(xiàng)理化數(shù)據(jù)的變化規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，以明確合適的摻加比例。

2、方法和設(shè)備

水泥廠需要具有滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求的資質(zhì)，具有檢測水泥各項(xiàng)理化指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)室，以完全達(dá)到試驗(yàn)檢測標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)束語

水泥廠一次性資源化利用處理建筑垃圾，正好與我國目前大力倡導(dǎo)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相符合；對掩埋建筑垃圾堆放的處理方式進(jìn)行改進(jìn)，減少環(huán)境污染與占用寶貴的土地資源，提升城市周邊環(huán)境質(zhì)量，凈化空氣，減少和防止城市地下水源污染，不給環(huán)境造成任何負(fù)擔(dān)；較好降低因?yàn)樗廴经h(huán)境污染與空氣污染對城市居民健康所造成的損害，其環(huán)保意義與環(huán)境效益十分重大。由此可見，利用建筑垃圾生產(chǎn)高品質(zhì)生態(tài)水泥，一方面可以為水泥廠帶來直接的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面解決了目前城市建筑垃圾處理難的問題，直接為國家循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、節(jié)能減排做出應(yīng)有貢獻(xiàn)，讓水泥企業(yè)從污染大戶轉(zhuǎn)變?yōu)榻鉀Q處理污染、打造碧水藍(lán)天的生活家園的綠色產(chǎn)業(yè)，帶去極高的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。

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TQ172

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1007-6344（2016）10-0006-01

寧曉凱，男，太原市建工興和工程有限公司，大學(xué)本科，030000