唐健瑋

【摘要】：針對(duì)混凝土廢棄物的環(huán)境問題，提出將其加工成為填方料、再生骨料或再生混凝土。介紹了再生骨料的特性及其生產(chǎn)工藝，對(duì)再生混凝土進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了再生混凝土的工程性能。

【關(guān)鍵詞】：混凝土廢棄物;再生骨料;再生混凝土

隨著城市化和小城鎮(zhèn)建設(shè)進(jìn)程的加快，城市住宅、寫字樓、商業(yè)及工業(yè)建筑的更新和市政動(dòng)遷規(guī)模不斷加大，大量的原有舊建筑物被拆毀，產(chǎn)生了大量的建筑垃圾。另外，大量的新建建筑物在建設(shè)過程中也會(huì)產(chǎn)生很多建筑垃圾。目前，受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)，國內(nèi)有相當(dāng)多的建筑商將這些建筑垃圾丟棄在附近的公共活動(dòng)區(qū)域，這已成為一大公害。即使這些垃圾按照政策要求運(yùn)到指定區(qū)域，國家目前還沒有財(cái)力對(duì)其進(jìn)行合理處置，這樣會(huì)侵占大量耕地，并且導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。所以，當(dāng)前我國急需解決這一環(huán)境問題。另一方面，我國各種基本建設(shè)的進(jìn)程在加快，急需大量的建筑材料，開采山石、淘挖河砂、掘坑取土等行為已經(jīng)付出了沉重的代價(jià)，然而卻仍在繼續(xù)，且有愈演愈烈之勢。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑垃圾若以重量計(jì)，混凝土廢棄物約占48.35%，廢磚石塊占37.42%，這2種廢棄物共占建筑垃圾的85.77%。顯然，如何使這些廢棄物變廢為寶是處理建筑垃圾的最好辦法。

1、混凝土廢棄物用作填方料

大型廣場、城市道路、公路、鐵路等建筑物（構(gòu)筑物）需要大量的土方、石方，目前的土石方來源一般是開山取石、掘地取土，這對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞。如果將混凝土廢棄物進(jìn)行破碎，然后對(duì)其篩分，再按照所需土石方級(jí)配要求混合均勻，則這些混凝土廢棄物的破碎物完全可以作為填方料使用。根據(jù)工程具體要求，還可以將這種破碎物與天然土石方按照一定比例混勻使用。

2、再生骨料

混凝土廢棄物的可利用價(jià)值并不僅僅局限于作為填方料，經(jīng)過處理，它還可以作為混凝土的骨料使用（再生骨料），而且，使用這些骨料生產(chǎn)的再生混凝土的物理、力學(xué)性能并不比普通混凝土差。

2.1再生骨料生產(chǎn)工藝流程

再生骨料的生產(chǎn)工藝非常簡單，一般的建筑企業(yè)經(jīng)過努力都有能力生產(chǎn)。假如經(jīng)過相關(guān)職能部門協(xié)調(diào)與扶持，也完全有可能在一些大中城市或大型工地建立集中生產(chǎn)的再生骨料工廠。

2.2再生骨料的特性

我國的混凝土構(gòu)筑物，混凝土強(qiáng)度等級(jí)多在C30以下?；炷翉U棄物采用妥善的方法破碎后，可以得到沿骨料界面剝離下來的大量原狀顆粒，這些顆粒表面的粗糙度已較前顯著提高，而且上面粘附的漿渣為再利用作骨料提供了有利條件。因解體和破碎時(shí)受力，有少量顆粒會(huì)沿原顆粒的巖石解理破裂，這既增加了新的粗糙面，又增強(qiáng)了棱角效應(yīng)。

另外，通過反復(fù)的解體、破碎過程，原有骨料中的軟質(zhì)顆粒會(huì)被淘汰，粒形不良者也會(huì)得到改善。上述加大粗糙度、增加棱角效應(yīng)、粒形的改善和堅(jiān)固性的選優(yōu)排列等，都使骨料得到優(yōu)化。試驗(yàn)證實(shí)，從廢棄混凝土中取出的原狀骨料，通過篩析制成的混凝土，與用類似材質(zhì)的未用過的骨料制成的級(jí)配、配合比相同的混凝土對(duì)比，前者的強(qiáng)度值顯著提高。經(jīng)解體、破碎的廢棄混凝土，可得到一半以上的水泥-砂-細(xì)石屑聚集的塊狀物（砂漿集料），它們所呈現(xiàn)的粒形，比起某些層狀解理的天然碎石的粒形要理想得多，砂漿集料還有表面多微孔、吸水率較大、具有水硬性等優(yōu)越性。這使得砂漿集料的強(qiáng)度往往高出原混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。砂漿集料被重新拌入混凝土后，會(huì)與新的水泥漿結(jié)晶共生，從而為集料與水泥漿的接觸區(qū)水化產(chǎn)物的密實(shí)化創(chuàng)造了有利條件，最終組成更加致密的的接觸區(qū)，使水泥石與集料的粘結(jié)力大于水泥石的強(qiáng)度。由于這種集料的表面是親水的，能較快地被液相所濕潤，表面的許多微孔內(nèi)會(huì)吸入許多新的水泥顆粒，使接觸區(qū)的水化更為完全。實(shí)驗(yàn)證明，只要恰當(dāng)控制砂漿集料的粒徑、控制它在新拌混凝土中的最佳比率，對(duì)提高混凝土強(qiáng)度或節(jié)約水泥都能起一定的作用。

在解體、破碎廢棄混凝土?xí)r，收集到的粉渣類物料具有較大的潛在能。以下試驗(yàn)充分證實(shí)了這一點(diǎn)：將放置2年的混凝土以靜壓破壞，拋棄其碳化層，取適量粉料和含有部分上述砂漿集料的碎屑，經(jīng)加工后研成細(xì)粉，按占水泥用量的3%做膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)，結(jié)果與對(duì)照組相比，7 d的抗壓強(qiáng)度提高6.6%，28 d提高5.3%。分析認(rèn)為，由于廢棄混凝土的粉料中含有未水化盡的水泥顆粒及其形成的水化物，這些物質(zhì)通過特殊加工可以“蘇醒”，加入到新的水泥拌合物中后，起了播入晶種的作用，這就是廢棄混凝土生產(chǎn)的再生粉料具有潛在能的原因。

3、再生混凝土

利用再生骨料可以配制各種型號(hào)的再生混凝土，但一般來說還需要使用普通骨料與再生骨料搭配，其比例需要通過實(shí)驗(yàn)來決定。在配制再生混凝土?xí)r還需加入一些外加劑，如粉煤灰、減水劑等。

3.1 中低強(qiáng)度再生混凝土配制對(duì)比試驗(yàn)

為證明再生混凝土的可靠性，特設(shè)計(jì)了本對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

對(duì)于中低強(qiáng)度混凝土，使用再生骨料配制的可靠性已得到證實(shí)，但對(duì)于高性能混凝土還需進(jìn)行進(jìn)一步研究。作者對(duì)此進(jìn)行了一些探索。試驗(yàn)采用2種類型粗骨料，A類由某建筑物爆破后的混凝土塊加工而成，B類為廢棄混凝土路面加工物，細(xì)骨料為河砂，摻入了電廠生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)粉煤灰和NF-2-6緩凝高效減水劑。用再生骨料取代率為60%的粗骨料配制成各種設(shè)計(jì)強(qiáng)度的混凝土。

當(dāng)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度小于40 MPa時(shí)，再生混凝土的實(shí)際強(qiáng)度大于其設(shè)計(jì)強(qiáng)度，且其差值有逐漸增大的趨勢。但即使是在設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)到70 MPa的情況下，其偏差仍不是很大。假如調(diào)整粗骨料的取代率，并且對(duì)配合比進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，實(shí)際強(qiáng)度應(yīng)該可以達(dá)到甚至超過其設(shè)計(jì)強(qiáng)度，但這還需要大量的試驗(yàn)證實(shí)。

4、結(jié)論

將大量混凝土廢棄物進(jìn)行批量化處理，然后作為建筑材料重新使用，所需技術(shù)設(shè)備比較簡單，處理費(fèi)用低，扣除現(xiàn)階段的垃圾處理費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)和購買建筑材料費(fèi)，甚至有很大的贏利空間，從經(jīng)濟(jì)技術(shù)上講是切實(shí)可行的。更重要的是，它可以保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源，可以真正的實(shí)現(xiàn)建筑廢棄混凝土的資源化、無害化。

我國目前的混凝土廢棄物還沒有得到有效利用，其關(guān)鍵原因是主觀意識(shí)問題，建設(shè)者甚至全社會(huì)都還沒有意識(shí)到混凝土廢棄物及其所衍生的對(duì)環(huán)境的危害。政府相關(guān)部門以及環(huán)保、建材科技工作者應(yīng)該對(duì)此進(jìn)行積極引導(dǎo)，并在政策、輿論、技術(shù)等方面給予大力支持，爭取盡快使這一技術(shù)得到大范圍的推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱建民.再生混凝土路面的施工技術(shù)[J].國外公路.1989（05）.

[2]宋金博.節(jié)能環(huán)保型道路再生混凝土的應(yīng)用探討[J].綠色環(huán)保建材.2016（09）.

[3]許夏熒，索倫.再生混凝土路面強(qiáng)度及耐磨性能研究[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版）. 2014（05）.

[4]吳萍，徐亦冬.粉煤灰再生混凝土用于道路修補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)分析[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2006（01）.