摻加建筑垃圾分選粉體對硅酸鹽水泥熟料燒成的影響分析

楊芳

摘要：在目前建設(shè)項目數(shù)量逐漸增加的背景下，建筑垃圾處理需求開始出現(xiàn)快速上漲趨勢。為避免資源產(chǎn)生意外浪費并提高垃圾處理效果，應(yīng)當(dāng)重視摻加建筑垃圾分選粉體技術(shù)，確保其能夠在實際應(yīng)用中得到有效應(yīng)用，解決建筑垃圾處理問題。硅酸鹽水泥熟料屬于建筑工程常用材料之一，應(yīng)用摻加建筑垃圾分選粉體技術(shù)，能夠使其替代部分材料，達(dá)到降低成本提高經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。本文主要針對摻加建筑垃圾分選粉體技術(shù)對硅酸鹽水泥熟料燒成影響進(jìn)行深入研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：建筑垃圾;分選粉體;熟料燒成

引言：

通過應(yīng)用建筑垃圾摻加分選粉體技術(shù)，可以使其作為水泥生產(chǎn)原料進(jìn)行應(yīng)用，有利于落實資源再生利用概念。為避免硅酸鹽水泥熟料應(yīng)用性能受到相關(guān)工藝影響，應(yīng)當(dāng)采用實驗方式，分析實際影響狀態(tài)，為未來安全應(yīng)用打下堅實基礎(chǔ)。

1 建筑垃圾基礎(chǔ)概念簡析

建筑垃圾主要代指建筑結(jié)構(gòu)、構(gòu)筑物拆遷后產(chǎn)生的剩余材料，包括水泥渣、廢舊混凝土結(jié)構(gòu)、碎裂磚石等。這些廢舊材料仍然具有應(yīng)用價值，通過采取回收技術(shù)后，能夠使其在各種建筑工程中進(jìn)行二次應(yīng)用。根據(jù)不完全統(tǒng)計，我國一線城市建筑施工項目產(chǎn)生的垃圾量為每日500t左右，部分城市區(qū)域甚至達(dá)到每日800t。在這種情況下，建筑垃圾處理規(guī)模需求不斷提升，對相關(guān)行業(yè)提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，為確保建筑垃圾堆積問題得到有效解決，應(yīng)當(dāng)采用科學(xué)工藝，對其進(jìn)行再生處理，使后續(xù)建筑項目能夠合理應(yīng)用，達(dá)到降低成本、提高環(huán)保效益的目標(biāo)[1]。摻加建筑垃圾分選粉體屬于較為新穎的垃圾回收方案，其能夠在硅酸鹽水泥材料制作階段發(fā)揮重要作用，有利于降低基礎(chǔ)成本。但是，由于工藝應(yīng)用時間較短，對主要性能仍然存在不明確的問題，因此安全風(fēng)險相對較高。通過研究工藝對硅酸鹽水泥燒成階段的影響進(jìn)行分析，能夠有效明確相關(guān)處理技術(shù)的安全性，對建筑垃圾回收與再應(yīng)用具有正面價值。

2 建筑垃圾分選粉體工藝與性質(zhì)分析

2.1工藝

常規(guī)情況下，建筑垃圾進(jìn)行分選粉體處理的基礎(chǔ)設(shè)施流程如圖1所示，需要經(jīng)過預(yù)先破碎處理、二次沖擊破碎、篩選、風(fēng)力分級、吸塵等多個主要階段。在實踐階段中，建筑垃圾經(jīng)過分選粉體處理后其基礎(chǔ)占比為61.5%。

2.2物理性質(zhì)

建筑垃圾分選粉體通常具有疏松特征，以粉末狀為主要外觀表現(xiàn)，基礎(chǔ)堆積密度為，常規(guī)密度為。通過利用激光粒度分析裝置對相關(guān)粉體進(jìn)行顆粒直徑檢測，可明確其分布狀態(tài)，平均顆粒直徑為，與其它材料進(jìn)行對比時，可以發(fā)現(xiàn)與水泥具有相似性。采用電動勃式透氣比表面積分析裝置開展檢測工作，可獲得分選粉體實際表面積數(shù)據(jù)，即。若采用氮氣吸附策略對分選粉體比面積進(jìn)行測量，可以獲得顆粒外部區(qū)域、內(nèi)部通孔區(qū)域的表面積數(shù)據(jù)。由于分選粉體內(nèi)部通常含有硬化水泥顆粒，因此凝膠比面積通常處于范圍內(nèi)，比面積相對較高。部分測試條件下，采用氮氣吸附方式可測得。

2.3化學(xué)性質(zhì)

分選粉體化學(xué)性質(zhì)相對較為復(fù)雜，通過采用X射線熒光分析措施，可獲得其基礎(chǔ)化學(xué)狀態(tài)。在這一過程中，還可采用衍射分析等方法進(jìn)行輔助檢測。通過分析可發(fā)現(xiàn)，建筑垃圾分選粉體主要構(gòu)成元素為，表明在廢棄混凝土中碎屑占比相對較高。采用衍射分析方法時，結(jié)果難以發(fā)現(xiàn)硅酸鈣、鋁酸鈣等晶體表現(xiàn)，可以認(rèn)為其水泥顆粒處于完全水化狀態(tài)，以凝膠形式體現(xiàn)[2]。

3 對硅酸鹽水泥熟料燒成的影響研究

3.1實驗分析

在分析相關(guān)工藝對硅酸鹽水泥熟料燒成影響時，需要首先將分選粉體按照差異比例與水泥生料進(jìn)行混合。粉體實際細(xì)度需要達(dá)到，確保研究工作能夠正常進(jìn)行。在煅燒條件溫度為的情況下，摻入建筑垃圾分選粉體的對照組熟料試驗樣品含量均低于對比組。在1400攝氏度的條件下，分選粉體試驗樣品處于燒制完成的狀態(tài)時，數(shù)值均低于1.5%，對比組試驗樣品則處于尚未燒制完成的階段。若開始形成溫度處于1338攝氏度，則燒成溫度大于1350攝氏度時，分選粉體熟料試驗樣品含量低于對比組。此現(xiàn)象表明分選粉體在摻入硅酸鹽水泥生料后，不會導(dǎo)致其巖相狀態(tài)產(chǎn)生顯著改變。與此相反，在摻入分選粉體后可以使水泥熟料燒制性能得到顯著提升。在1450攝氏度煅燒條件下，垃圾分選粉體基礎(chǔ)摻加量設(shè)置為12.7%，將處于最低狀態(tài)，即0.78%。常規(guī)水泥生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)為<1.0%，因此通過摻入分選粉體可以有效提高水泥燒制質(zhì)量，有利于增加CaO含量級別，為的生成創(chuàng)造基礎(chǔ)條件。

通常情況下，建筑垃圾分選粉體內(nèi)部成分主要包括、、等。相關(guān)物質(zhì)在低溫度條件下能夠發(fā)揮助熔作用，可以顯著降低液相出現(xiàn)溫度級別，并提高其黏度狀態(tài)[3]。在這種情況下，增加少量堿性金屬材料對硅酸鹽水泥燒成具有正面影響意義，能夠優(yōu)化生料易燒性。通過對比實驗結(jié)果能夠發(fā)現(xiàn)，建筑垃圾分選粉體摻入水泥內(nèi)部不會對強度產(chǎn)生顯著影響。同時，合理控制摻入量級別能夠有效提高水泥基礎(chǔ)強度狀態(tài)，有利于在降低成本的同時提高應(yīng)用質(zhì)量。通過對摻入分選粉體燒制的水泥熟料化學(xué)組成情況進(jìn)行分析能夠發(fā)現(xiàn)，在摻入建筑垃圾粉體后，熟料內(nèi)部有害物質(zhì)含量會呈現(xiàn)降低趨勢。粉體微量成分會通過固體溶化、晶型轉(zhuǎn)變等途徑，對硅酸鹽水泥狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)。此類調(diào)節(jié)效應(yīng)在低溫條件下影響較小，但在高溫?zé)茥l件中可以顯著提高生成速率，即1450攝氏度以上[4]。

現(xiàn)有硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝普遍在燒制階段采用高溫煅燒技術(shù)，因此在水泥生料內(nèi)摻入建筑垃圾分選粉體具有理想應(yīng)用效果。在1450攝氏度左右，分選粉體會大幅提高生成速率，有利于制作含量較高的水泥應(yīng)用材料。含量直接決定水泥材料的強度表現(xiàn)，其對內(nèi)部輔助膠凝成分具有激發(fā)作用，可以間接增強應(yīng)用效果，有利于提高水泥的工作性能表現(xiàn)，為制作高級混凝土材料提供重要基礎(chǔ)條件。

3.2結(jié)果討論

本次試驗流程所應(yīng)用的垃圾分選粉體基礎(chǔ)摻量處于10～12.7%之間，常規(guī)熟料生產(chǎn)1噸需要應(yīng)用1.3～1.5噸左右的石灰質(zhì)原料，其在生料中占比高達(dá)80%。因此，根據(jù)垃圾分選粉體摻量計算可明確，采用相關(guān)工藝進(jìn)行燒制能夠有效減少0.2噸原料應(yīng)用量，有利于降低基礎(chǔ)成本，提高水泥性能表現(xiàn)。可以認(rèn)為，在硅酸鹽水泥燒制階段摻入建筑垃圾分選粉體具有可行性，其水泥材料性能表現(xiàn)相對于常規(guī)工藝具有優(yōu)越性特征，同時可以顯著降低基礎(chǔ)成本。因此，采用建筑垃圾分選粉體摻加工藝技術(shù)具有綠色、環(huán)保、提高經(jīng)濟(jì)效益的重要作用[5]。此外，其還可以有效解決建筑垃圾堆積問題，能夠避免未來社會建設(shè)成本快速增加，具有進(jìn)一步推廣與研究意義。

結(jié)論：

綜上所述，摻入建筑垃圾分選粉體材料可以顯著提高硅酸鹽水泥基礎(chǔ)性能表現(xiàn)，同時還可以節(jié)約材料應(yīng)用量，間接增加經(jīng)濟(jì)效益。因此，在未來水泥制作流程中，需要重視建筑垃圾分選粉體工藝的應(yīng)用，確保其能夠有效解決傳統(tǒng)工藝存在的弊端，進(jìn)一步落實建筑垃圾回收處理工作，為未來項目綠色開展打下堅實基礎(chǔ)。

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