建筑垃圾组合有机纤维添加剂再生混凝土的研究

发表时间:2021/6/28   来源:《工程管理前沿》2021年3月7期   作者:王磊
[导读] 近年来,建筑垃圾规模存量逐渐增大
        王磊
        广东大道检测技术有限公司  528400

        摘要:近年来,建筑垃圾规模存量逐渐增大,但受到传统理念限制与技术制约,导致建筑垃圾再生利用率不足,造成大量建筑垃圾闲置,主要以直接堆放、简单处理利用为主,资源化利用占比较少,且呈现出利用率低,处理质量差、市场认可度低弊端,在经济利益驱动下,从事建筑垃圾资源化的产业数量逐渐降低,因此,加强建筑资源化循环利用技术研究是必然的。
        关键词:建筑垃圾;组合有机纤维;添加剂再生混凝土
        引言
        随着我国城市化建设的飞速发展,城镇建设大量消耗水泥、砂石等建筑资源,并产生大量的废弃混凝土等建筑垃圾,还有热电厂、集中供热站等烧煤过程中产生大量的粉煤灰,造成了严重的环境污染及资源的浪费。把这些废弃物作为建筑原材料合理再利用,不仅可以解决建筑垃圾处理难的问题,也能够解决砂石等自然资源的枯竭问题,符合国家可持续发展的要求。但使用这些工业废弃物拌制的再生混凝土相对普通混凝土而言,具有力学性能和抗裂性能差的特点,这大大影响了再生混凝土的广泛应用。
        1建筑垃圾相关概述
        建筑垃圾的主要成分为:建筑余泥、废弃混凝土、废弃砂浆、废弃砖瓦和废弃沥青等。但是,全市每年的建筑垃圾再利用量却不到100万t,即全市每年的建筑垃圾利用率不到3%。具了解,目前建筑垃圾的主要处理方式为填埋和堆放,极少量被应用于地基、路基的填充或是防冻,将建筑垃圾经破碎处理后应用于再生骨料混凝土的量更是微乎及微了。一方面,采用传统的方式处理建筑垃圾,需要占用大量的土地,对土壤、地下水和大气的污染也十分严重。另一方面,随着城市化建设的推进,建设用的混凝土需求量十分巨大,具统计我国目前每年的混凝土使用量为10亿m3左右,每生产1m3混凝土需要消耗2000kg左右的沙石。如此巨大的砂石需求量对生态环境造成了巨大的压力,随着天然砂石开采量的逐年下降,各个城市都出现了不同程度的资源紧张,寻找合适的沙石替代品成为迫在眉睫的事情。建筑垃圾中,废弃混凝土、废弃砂浆和废弃砖瓦所占的比例为60%左右,将它们分拣出来,进行破碎、筛分和除杂等处理,制备成一定粒径的粗细骨料颗粒,用以部分或者全部取代天然砂石,制备的再生骨料混凝土,一方面可以改善建筑垃圾投放造成的环境污染,另一方面可以部分解决天然砂石开采造成的环境破坏。由此可见,利用建筑垃圾制备再生骨料混凝土是兼具环保价值和经济价值的重要举措。
        2国内外研究现状
        美国是开展再生混凝土研究较早的国家,在混凝土再生利用方面成果显著,其主要的利用途径为公路路基建设。目前,美国已有多个州将再生混凝土应用于公路建设,随之带来的经济效益和环保效益十分显著。德国是最早开展利用建筑废弃物制备再生骨料混凝土研究和应用的国家。第二次世界战争给德国带来了毁灭性的破坏,二战结束后,德国急于回复生产和生活,在重建过程中开始研究如何利用战争带来的废旧混凝土制备再生骨料混凝土,并取得了巨大的进展。德国也是世界上第一个将循环经济立如国家法案的国家。目前,在利用建筑废弃物制备再生骨料混凝土领域,德国仍然处于世界领先水平。日本由于国土面积和资料储备的限制,也较早的着眼于利用建筑废弃物制备再生骨料混凝土的研究与利用。早在上世纪60年代,日本就定制了建筑废弃物的再利用相关的法律。经过这几十年的实践,日本在利用建筑废弃物制备再生骨料混凝土领域处于领先水平,相应的生产流程也已非常完善。
        总言之,美国、德国和日本等发达国家,在长期的研究和实践中已经积累了大量制备和应用再生混凝土的经验,在利用建筑废弃物制备再生骨料混凝土方面已经形成了整套的技术和设备。特别是日本,建筑废弃物基本上实现了100%的再利用率。
        与上述发达国家相比,我国在建筑废弃物循环利用方面的研究起步较晚。

目前我国的建筑废弃物利用率不到5%,远远比不上日本等发达国家。大部分的建筑废弃物得不到有效的利用,对环境造成了巨大压力,加上巨大的混凝土需求量,近些年,我国对建筑废弃物资源化利用的问题越来越重视,利用建筑废弃物制备再生骨料混凝土的试验研究和工程应用正在逐步推进。目前,我国已经颁发了多部建筑废弃物资源化利用相关的法律法规,比如《城市市容和环境卫生管理条例》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《建筑垃圾处理技术规范》、《城市建筑垃圾和工程渣土管理规定》、《城市固体垃圾处理法》、《城市垃圾产生源分类及垃圾排放》、《城市建筑垃圾管理规定》、《混凝土用再生粗骨料》和《混凝土和砂浆用再生细骨料》等。除此之外,各主要城市如北京、上海、广州和西安等地也制定了多部地方性法律法规,为建筑废弃物的循环利用奠定了坚实基础。
        3建筑垃圾组合有机纤维添加剂再生混凝土的研究
        3.1在源头方面减少建筑垃圾的产出
        施工时,做好每道工序的验收,把所需的建筑材料预算做到最精确,使过剩的建筑材料转化为建筑垃圾的概率大大减少。要给每一位参与施工的工作人员普及到建筑垃圾对社会和环境的危害并且要尽可能地保证建筑物的质量,不能出现豆腐渣工程,这样也就减少了维修,加固甚至是重建工作。推广并尽可能使用绿色建材,也可以减少建筑垃圾的产生。
        3.2将已产生的建筑垃圾回收再利用
        许多建筑垃圾经过分拣,剔除或粉碎后大部分是可以再生利用的。废弃的金属配件经过分拣集中后可以回炉重造了;砖,石和混凝土粉碎后可以用于砌筑砂浆和混凝土垫层等;建筑废渣也可以用于铁路的路基,淤泥路基和粘土路基等方面;废弃的混凝土和废弃碎砖块粉碎成不同的系度作为参合料代替水泥。
        3.3建筑垃圾组合有机纤维添加剂循环再生利用混凝土
        混凝土=水泥+石子+沙子+水+化学添加剂+矿物掺合料石子是混凝土中的粗骨料,主要起到填充、支撑的作用,一般来原是天然石块,我们可以考虑把废弃的混凝土打碎成石块的大小,变废为宝充当新生混凝土的粗骨料。但是废旧的混凝土打碎用作骨料,由于废料来源不同,废弃混凝土自身强度低于自然石块且多空隙,导致形成的新混凝土强度较低达不到使用要求。所以我们以纤维作增强材料所组成的水泥基复合材料,称为纤维混凝土。纤维控制基体混凝土裂纹的进一步发展,提高抗裂性。由于纤维的抗拉强度大、延伸率大,使混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击强度及延伸率和韧性得以提高。还可以加入矿物掺合料,矿物掺合料是在伴制混凝土过程中,为了节约水泥,改善混凝土性能加入的具有一定细度,以硅,铝,钙等的一种或多种氧化物为主要成分的无机矿物粉体材料,绝大多数的矿物掺合料可进行二次水化反应,生成具有凝胶,固化特性的物质,所以又被称为是“第二胶凝材料”或“辅助胶凝材料”。加入纤维添加剂和矿物掺和料后,再生混凝土的强度就会大大提升。这些再生的混凝土就可以用于很多地方例如机场跑道、城市广场、街巷道路工程的结构层、稳定层等。
        结语
        建筑垃圾资源化是我国实施创新发展的重要措施,通过一系列的技术实施,将建筑垃圾资源化,这些技术创新和先进的生产装备以及理念是实施国家创新发展战略的重要实践成果,对加快推进我国建筑垃圾资源化进程将发挥积极作用。
        参考文献
        [1]张丽巧.建筑垃圾资源化与循环再应用及工艺分析[J].智能城市,2020(23):115~116.
        [2]潘旭.工业固体废物在生态建筑材料领域的资源化应用研究[J].河南建材.2018(05).
        [3]邵鹏康,韩旵国.浅谈建筑垃圾的回收利用问题[J].中国科技信息.2010(19).
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: