邢磊++張焱++王龍宇++蔣寧
摘 要:目前我國(guó)的建筑混凝土使用量巨大,拆除的廢舊建筑物中,混凝土所占比重在40%左右,這些廢料不僅污染環(huán)境還造成資源的浪費(fèi)。為貫徹可持續(xù)發(fā)展觀,推行節(jié)能減排,低碳環(huán)保。針對(duì)這一弊端混凝土再生利用技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,并且其發(fā)展前景十分可觀,本文主要對(duì)混凝土再生技術(shù)進(jìn)行論述。
關(guān)鍵詞:資源浪費(fèi);可持續(xù)發(fā)展;混凝土再生技術(shù)
中圖分類號(hào):X799 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0.前言
目前,就我國(guó)的混凝土再生利用的技術(shù)而言,二次利用的混凝土多用于道路施工中,在建筑施工中的應(yīng)用量相對(duì)較少。我國(guó)近幾年來隨著城鄉(xiāng)規(guī)劃及新農(nóng)村建設(shè)的不斷開展,城市地下空間及“海綿城市”的不斷探索,地下管廊及地鐵工程新建,混凝土的使用量必然會(huì)持續(xù)上升,與此同時(shí)從廢舊建筑物拆除的粗集料也必然增加,如果不能及時(shí)地對(duì)這些建筑垃圾進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚恚瑒?shì)必造成環(huán)境污染,資源浪費(fèi)。因此我們更應(yīng)該重視混凝土以及建筑廢料的再生利用,不斷提高技術(shù),達(dá)到世界先進(jìn)水平。
1.混凝土再生利用需要克服的問題
目前,我國(guó)的建筑工程主要以鋼筋混凝土為主材料作為承重結(jié)構(gòu),而混凝土構(gòu)件通常為主要抗壓構(gòu)件,這與混凝土本身的力學(xué)性能有關(guān)。但是經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間使用過后的混凝土作為再生資源重復(fù)利用時(shí),其原本的力學(xué)性能在一定程度上會(huì)發(fā)上相應(yīng)的變化,所以對(duì)于查出的混凝土再生利用時(shí),一定要對(duì)其力學(xué)性質(zhì)及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。
通過對(duì)混凝土的形成過程及混凝土在自然狀態(tài)下宏觀、亞微觀、微觀3種結(jié)構(gòu)的分析(如圖1、圖2所示),混凝土再生利用需要克服的問題如下:
(1)在使用中的混凝土,由于常年承受荷載作用從微觀上看,二次利用混凝土?xí)l(fā)生卸載現(xiàn)象。
(2)水泥石中存在氫氧化鈣,在自然條件下呈堿性,廢舊混凝土進(jìn)行粉碎和其他工藝加工處理的時(shí)候,既要防止原有混凝土中的氫氧化鈣對(duì)設(shè)備的腐蝕,也要防止加入的添加劑對(duì)混凝土原有微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)的破壞。
(3)水泥凝膠體的硬化過程是需要很多年才能完成的,因此混凝土的強(qiáng)度和變形也會(huì)在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化,所以要對(duì)混凝土廢舊骨料進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)。
(4)廢舊混凝土及其他建筑垃圾,都屬于體積巨大垃圾,清理和運(yùn)輸?shù)倪^程造成的揚(yáng)塵會(huì)造成當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量的下降,從而影響當(dāng)?shù)厝嗣竦恼I睢T诎l(fā)展混凝土再生技術(shù)的同時(shí),相關(guān)部門應(yīng)給出具體合理的辦法措施對(duì)以上問題進(jìn)行解決。
2.再生混凝土與天然混凝土的對(duì)比
在建筑物或構(gòu)筑物中,由于混凝土構(gòu)件長(zhǎng)年累月處于受力狀態(tài)及各種自然因素的影響,所以再生混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)及相關(guān)性質(zhì)都會(huì)發(fā)生變化,因此與一次使用的混凝土相比,其孔隙率增大,吸水性增強(qiáng),混凝土強(qiáng)度降低等特征。這些特性就限制了再生混凝土的應(yīng)用范圍,所以目前的再生混凝土主要用來配置低強(qiáng)度的混凝土。目前其應(yīng)用范圍還很窄,主要用來配制中低強(qiáng)度的混凝土。若要將二次使用乃至多次使用的混凝土用到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程中去,則對(duì)其強(qiáng)度、粒徑、潔凈水平等要求較高,因此,再生混凝土能否高強(qiáng)化和高性能也就成為當(dāng)今的重要研究課題之一。
高活性超細(xì)礦物質(zhì)對(duì)再生混凝土粗骨料具有改性作用,建筑垃圾粉碎機(jī)械的高活性超細(xì)礦物質(zhì)摻合料的漿液對(duì)建筑垃圾在再生粗骨料進(jìn)行浸泡,超細(xì)礦粉能夠填充在再生混凝土粗骨料的孔隙中,并且超細(xì)礦粉能與粗骨料中的一些成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而生成的物質(zhì)可將粗骨料的孔隙填滿。
3.廢舊混凝土的破碎類型
從廢舊建筑物拆除的廢舊混凝土要經(jīng)過破碎作為粗骨料或細(xì)骨料與其它材料配合使用或單獨(dú)使用?;炷疗扑榈姆椒ㄓ泻芏喾N,不同的破碎方法會(huì)影響到混凝土的物理性質(zhì)。概括其破碎方式分為3種(如圖3所示)。
粗碎主要以壓碎的方法對(duì)大塊物料的第一次破碎,允許破碎的最大粒徑混凝土在1m,粉碎比一般小于6。
中碎是以錘擊或壓碎的方式針對(duì)粒徑小于350mm 的混凝土廢料進(jìn)行破碎,粉碎比較大,最大可達(dá)30 以上。
細(xì)碎主要用細(xì)磨機(jī),針對(duì)粒徑在2mm~60mm 的混凝土廢料進(jìn)行磨碎處理,磨碎的產(chǎn)品粒徑一般在0.1mm~0.3mm 范圍內(nèi),粉碎比最高,能達(dá)1000 以上。
結(jié)語(yǔ)
混凝土的再生利用技術(shù)運(yùn)用成熟之后,可以達(dá)到混凝土多次利用,但目前我國(guó)對(duì)再生混凝土主要用在道路施工中。我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó),人均資源占有量較低,對(duì)各行各業(yè)來說都必須貫徹落實(shí)可持續(xù)發(fā)展觀,在建筑行業(yè)更是要求低碳環(huán)保,綠色建筑??偠灾?,重視混凝土以及建筑廢料的再生利用,不斷提高技術(shù),使廢棄混凝土應(yīng)用成為一套成熟的技術(shù),達(dá)到世界先進(jìn)水平,是科學(xué)發(fā)展觀的要求,也是建筑工程行業(yè)對(duì)我國(guó)社會(huì)的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]陳宗平,徐金俊,鄭華海,等.再生混凝土基本力學(xué)性能試驗(yàn)及應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系[J].建筑材料學(xué)報(bào),2013,16(1):24-32.
[2]朱紅兵,趙耀,雷學(xué)文.再生混凝土研究現(xiàn)狀及研究建議[J]. 公路工程,2013,38(1):98-102.
[3]肖建莊,許向東,范玉輝.再生混凝土收縮徐變?cè)囼?yàn)及徐變神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)[J].建筑材料學(xué)報(bào),2013,16(5):752-757.endprint