唐文洋

（重慶交通大學(xué) 土木工程學(xué)院 重慶 400041）

混凝土骨料再生工藝應(yīng)用研究

唐文洋

（重慶交通大學(xué) 土木工程學(xué)院 重慶 400041）

針對(duì)我國(guó)目前越來(lái)越多的建筑混凝土垃圾龐大數(shù)量和處理現(xiàn)狀，分析現(xiàn)有廢棄混凝土的再生工藝，并對(duì)國(guó)內(nèi)外再生工藝進(jìn)行對(duì)比，找出能適應(yīng)不同地區(qū)和環(huán)境的再生工藝，最后設(shè)計(jì)了一套比較可行的再生工藝。

混凝土骨料；再生工藝；分類

1 引言

隨著我國(guó)建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展，使用了大量的混凝土，而在我國(guó)快速城市化中，許多已建的混凝土工程又面臨著拆除，我國(guó)每年拆除建筑垃圾約4000 萬(wàn)噸，其中30 %～40% 是混凝土塊，則由此產(chǎn)生的廢棄混凝土就有1360 萬(wàn)噸。如此巨量的廢棄混凝土除處理費(fèi)用驚人外，還需要占用大量的空地存放，污染環(huán)境，又造成資源浪費(fèi)。[1]而混凝土的再生利用能夠使廢棄混凝土變廢為寶，形成了一種良性的循環(huán)。因此，對(duì)廢棄混凝土的再生利用技術(shù)進(jìn)行分析，找到適合我國(guó)情形的處理工藝，是很有必要的。

2 目前的廢棄混凝土處理及應(yīng)用情況

目前國(guó)內(nèi)處理這些廢棄混凝土的方法有三種：一是運(yùn)往郊外堆存，這樣又成為新的垃圾源；二是作為回填材料簡(jiǎn)單地使用；三是很少一部分混凝土進(jìn)行了再生技術(shù)處理，依舊不能大范圍的應(yīng)用。前兩種情況對(duì)城郊造成二次污染并占用和侵吞農(nóng)業(yè)用地，并且在一定程度上未能做到合理、有效地利用、回收資源。

混凝土塊等廢料經(jīng)破碎后，細(xì)集料可用于砌筑砂漿、抹灰砂漿、打混凝土墊層等。其次，將廢棄混凝土經(jīng)過(guò)清洗、破碎、分級(jí)和按一定比例相互配合后得到“再生骨料”作為部分或全部骨料配制的混凝土。很多實(shí)踐可以證明，用再生混凝土粗、細(xì)骨料完全可以生產(chǎn)C30及其以下強(qiáng)度等級(jí)的再生混凝土，應(yīng)用于一般結(jié)構(gòu)工程[2]。

3 國(guó)內(nèi)外研究再生混凝土再生工藝發(fā)展的現(xiàn)狀

國(guó)外混凝土骨料再生工藝發(fā)展現(xiàn)狀

俄羅斯的再生工藝

在俄羅斯[3]的工藝流程中，特別設(shè)置了磁鐵分離器與分離臺(tái)等裝置以便去除鐵質(zhì)成分，配備有2臺(tái)轉(zhuǎn)子破碎機(jī)，分別對(duì)混凝土顆粒進(jìn)行預(yù)破碎與二次破碎。預(yù)破碎完畢的骨料經(jīng)雙篩網(wǎng)篩分級(jí)處理。為充分利用廢棄混凝土資源，將 40mm以上的碎石再次破碎，使粒徑達(dá)到40mm以下。該工藝的主要缺點(diǎn)是加工設(shè)備繁多，導(dǎo)致初期的投資規(guī)模較大，不利于其在短期內(nèi)的推廣應(yīng)用。

德國(guó)的再生骨料生產(chǎn)工藝

德國(guó)[3]的廢棄混凝土再生工藝流程主要由1個(gè)二檔等級(jí)的破碎機(jī)組成，分為前破碎機(jī)和后破碎機(jī)，還必須裝置2個(gè)顎式破碎機(jī)。經(jīng)破碎的石料須烘干。其他的組成設(shè)備包括鐵件收料臺(tái)（電磁器）等。通過(guò)顎式破碎機(jī)的加工，再生骨料的級(jí)配被篩分為四個(gè)粒徑范圍。該工藝由于整個(gè)處理流程需安裝 2臺(tái)顎式破碎機(jī)及 4臺(tái)篩分機(jī)，因此投資費(fèi)用巨大且工程占地面積大。

日本的骨料再生生產(chǎn)工藝

采用加熱搓擦法來(lái)現(xiàn)含有細(xì)骨料高質(zhì)量骨料的回收利用，先將混凝土塊破碎到 50mm以下，然后投入接收料斗，過(guò)有定量供給器的傳送帶并使用多斗式提升機(jī)將其提升至加熱設(shè)備上部，投入連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，使加熱到100°左右，利用設(shè)置在最下部的盤式料機(jī)排出加熱系統(tǒng)外。粉碎機(jī)內(nèi)部為雙層圓筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒設(shè)有7mm篩孔用來(lái)排出砂漿及微粉成分，以防止細(xì)骨料的破壞并提高搓擦效率。然后將回收設(shè)備排出的粗骨料及砂漿成分一起投入細(xì)骨料回收設(shè)備，將粗骨料作媒介物，并利用砂漿成分進(jìn)行搓擦，回收再生細(xì)骨料。微粉成分利用粉碎機(jī)內(nèi)通氣流去除，并用袋式過(guò)濾器回收。

國(guó)內(nèi)混凝土骨料再生工藝發(fā)展現(xiàn)狀

（1）史巍[4]設(shè)計(jì)了一套帶有風(fēng)力分級(jí)設(shè)備的骨料再生工藝。該工藝主要是應(yīng)用風(fēng)力和吸塵裝置對(duì)5mm一下的細(xì)集料進(jìn)行分級(jí)，而對(duì)40mm以下的粗集料并沒(méi)有太多的改善。

（2）周軍，王欣[5]以層壓破碎理論為基礎(chǔ)，分析了所選參數(shù)及工藝安排的合理性，設(shè)計(jì)了一套新的骨料再生工藝，此工藝提出為了獲得高質(zhì)量的再生骨料，應(yīng)合理的設(shè)置破碎比的大小、設(shè)備轉(zhuǎn)子偏心距大小、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。

（3）張志剛[5]分析了廢棄混凝土循環(huán)利用的傳統(tǒng)模式，設(shè)計(jì)了兩套加工工藝，預(yù)熱-研磨加工工藝和干攪拌工藝。預(yù)熱-研磨工藝首先是通過(guò)人工對(duì)廢棄混凝土進(jìn)行分揀，除去鋼筋和大塊木材，成為解體混凝土，主要的原理是通過(guò)熱風(fēng)，使混凝土加熱脫水以到達(dá)使附在表面的水泥石殘?jiān)嗷?。干攪拌則是比較新穎的利用骨料之間自身的摩擦作用，剔除骨料顆粒軟弱棱角、砂漿，改善骨料的質(zhì)量。

骨料再生工藝關(guān)鍵技術(shù)分析

綜合分析國(guó)內(nèi)外的加工工藝，可以得到：

（1）烘干熱處理工序的設(shè)置目的，在于弱化骨料與砂漿以及骨料原有微觀裂縫區(qū)域的鍵聯(lián)接強(qiáng)度，為后道工序有效去除黏附在再生骨料上的砂漿、泥土，去除微裂紋做準(zhǔn)備。

（2）獲得高質(zhì)量的再生骨料，必須經(jīng)過(guò)二次破碎和進(jìn)行研磨或者搓擦，提高估料顆粒表面的磨碎值和減少針片狀顆粒，

（3）針對(duì)不同來(lái)源的廢棄混凝土，如雜質(zhì)不同，鋼筋含量，或者混凝土強(qiáng)度不同的，應(yīng)相應(yīng)采取不同措施進(jìn)行加工，對(duì)設(shè)備的要求也應(yīng)相對(duì)改變，采取分門別類進(jìn)行加工。

4 提出的建議用在廢棄混凝土路面的工藝

對(duì)我過(guò)混凝土路面設(shè)計(jì)了如圖7的工藝。因?yàn)榛炷嗤谅访娴匿摻詈糠浅Ｉ?，?jīng)過(guò)面板的人工破碎后無(wú)需人工分揀就可以進(jìn)行加工。

圖7 適用于廢棄混凝土路面的骨料再生工藝

5 總結(jié)

再生混凝土的工作性能很大程度上取決于混凝土骨料的再生加工工藝，因此，對(duì)骨料的再生工藝研究是很有必要的。本文分析了國(guó)內(nèi)外的再生骨料再生工藝，對(duì)獲得高質(zhì)量的再生骨料首先要分門別類進(jìn)行來(lái)源分類，然后針對(duì)不同的廢棄混泥土采用不同的工藝進(jìn)行加工，采用加熱裝置是目前混凝土再生加工生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。最后對(duì)廢棄混凝土來(lái)源之一的混凝土道路進(jìn)行分析，提出了一套加工工藝，在我國(guó)還未大規(guī)模進(jìn)行混凝土骨料再生之前，使用這 套工藝應(yīng)該還是有用的。

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1007-6344（2016）08-0109-01