建筑垃圾在水泥生產中的應用探討

寧曉凱

(太原市建工興和工程有限公司 030000)

建筑垃圾在水泥生產中的應用探討

寧曉凱

(太原市建工興和工程有限公司 030000)

不斷增大的城市建設規模，產生的建筑垃圾也不斷增加。當下，絕大部分建筑垃圾沒有做任何處理利用，直接采用填埋或露天堆放的手段給予處置，對環境產生嚴重污染。本文從我國建筑垃圾現有情況、建筑垃圾的構成與化學成分、分析建筑垃圾運用于水泥生產的可行性、建筑垃圾用于生產水泥的試驗等四個方面進行闡述，以此證明建筑垃圾可以較好被運用到水泥生產中。

建筑垃圾；水泥生產；應用

建筑垃圾通常指建筑物新建、擴建、維修、拆除當中所產生的廢棄物，主要是固體廢棄物，包括建筑渣土、廢棄碎磚瓦與混凝土、散落的砂漿和混凝土、廢棄鋼材、廢棄模板等，還包括廢棄的卷材、玻璃、管線與包裝材料等等。

一、我國建筑垃圾現有情況

我國城鎮化、工業化發展速度不斷加快，城市建設由外延式開發、改造大規模舊城延伸到規?；ㄔO住宅小區，由民生工程、城市安居工程延伸到大量建設基礎設施，毫無例外上述項目建設都會產生大量的建筑垃圾。據粗略統計全現澆結構、磚混結構、框架結構等建筑施工材料損耗，每萬平方米建筑施工過程中會產生500～600 t.的建筑廢渣，按此計算，每年我國施工建設所產生與排除的建筑廢渣就達 2.5 億t 以上。此外，因建材工業與拆遷舊城而產生的建筑垃圾數量可達數億噸。但是，目前我國對建筑垃圾的處理基本上采用簡單的填埋式處理。因為建筑垃圾具有不可降解性，填埋式處理手段占用大量的可耕地，耗費大量運輸費用，給環境造成長遠破壞，給社會留下災難性后果。面對嚴峻的建筑垃圾成災局面，如何處理與利用眾多的建筑垃圾已成為我國各級政府職能部門亟待研究的課題。

二、建筑垃圾的構成與化學成分

（一）建筑垃圾的構成

建筑垃圾來源多樣化，其成分也比較復雜。建筑物和構筑物的主要成分是廢棄混凝土，拆除后的混凝土可以加工成粒徑不同的再生骨料，用來搭配墊層混凝土、再生混凝土、道路基層材料與其它混凝土制品。砌體結構的主要成分是磚、瓦與混凝土，但因為其成分包含較多的瓦、土、磚、砂漿，無法生產出高質量的建筑材料。所以，把它運用到新型干法水泥生產線當中，成為生產水泥熟料的最佳手段。

（二）建筑垃圾的化學成分

建筑垃圾的化學成分以鈣、硅、鋁、鐵等成分為主，這些成分正好是硅酸鹽水泥不可或缺的成分。但是在新型干法水泥生產線當中，用建筑垃圾去生產水泥熟料，要求建筑垃圾的化學成分不可出現太大波動。為更好對建筑垃圾的化學成分進行研究，通過分析不同拆遷工程的建筑垃圾化學成分，結果表明不同地方的建筑垃圾，其化學成分的總體差異不明顯。

三、分析建筑垃圾運用于水泥生產的可行性

依據我國硅酸鹽水泥生產的特性，建筑垃圾的化學組分基本滿足生產原料的要求，可以作為輔助材料給予合理搭配，運用到水泥生產中。建筑垃圾的特性決定了在生產實踐過程中，必須處理好設備問題、有害物質的處理、控制項目及檢驗方法等問題。

第一，必須具備預處理建筑垃圾的場所和設備；第二，必須改造水泥生產工藝的必要過程，以利于生產線可以兼容處理建筑垃圾，主要改造包括改造配料設備、改造輸送設備、改造燃燒器、設置建筑垃圾入窯、改造收塵系統等；第三，為確保檢驗結果的精準，對生產控制進行正確指導，需要明確有效的檢驗方法；同時制定科學的質量控制點與控制指標，增加檢測頻率次數，對各環節質量運行進行有效控制，以保證試驗當中的產品質量。

水泥窯會限制氧化鈉、氧化鉀與氯離子的含量。如果生料中含有過高量的上述離子，會在風管窯尾與排風機等氣體通過的地方，附著結皮并形成堵塞。而經過檢驗，混凝土、廢磚及填土中氧化鉀與氧化鈉的含量之和平均為2.94%、4.27%、3.90%；氯離子的含量平均為 0.031%、0.020%與0.030%，都比允許含量稍大，在配比生料時，需要進行處置。通過試算配料配比，改進了工藝，實現利用現有建筑垃圾生產出高質量且穩定的水泥的目標。

四、建筑垃圾用于生產水泥的實例分析

利用城市建筑垃圾對水泥廠資源進行優化，屬于一項系統工程，分為四個主要步驟：分選建筑垃圾、配料前預處理、配料、檢測性能。

（一）分選建筑垃圾

1、分選建筑垃圾目的

針對轉運到水泥廠的建筑垃圾，必須初步分選。主要目的在于：第一，回收利用有效資源，分離建筑垃圾中包含的玻璃、塑料、金屬、木材等成分，可以回收利用的資源盡最大可能進行回收與利用；第二，實現建筑垃圾減量化，經過分選后的剩余部分，總重量已經減少，并且有相對較為穩定的化學成分，這些都為下一步的配料前預處理、配料與檢測性能打下良好基礎。

2、分選建筑垃圾手段與設備

根據水泥廠的實際情況，在從建筑工地轉運建筑垃圾之前，已經對建筑垃圾進行了比較細致的人工分揀。因此，在進入水泥生產線之前，可以運用人工進行簡單分揀，不需要增加設備就可完成分選.

（二）配料前預處理

1、預處理的目的

利用城市建筑垃圾對水泥廠資源進行優化，其工作原理就是水泥廠通過現有的破碎、輸送、 儲存設施把建筑垃圾進行預粉碎處理后，取代部分混合材料作為資源得以利用。分揀后的建筑垃圾的剩余部分，有可能有較多大塊顆粒，或者存在均勻性較差的化學成分，無法直接進入到配料工序，必須把大塊破碎，對化學成分進行校正，以確保其穩定性。

2、方法與設備

通過水泥生產線現有的皮帶輸送機、顎式破碎機、斗式提升機及原料儲存倉，就可實施粉碎處理與均化建筑垃圾的操作，以實現其成分穩定的效果。

（三）配料

1、配料目的

采用通過分揀與預處理的建筑垃圾取代部分混合材料，配比滿足要求的水泥。

2、方法和設備

利用水泥廠水泥生產線現有的庫底配料變頻調速秤、微機配料裝置開展配料工作，儲存與配料設備精準度完全可以達到本項目配料標準。

（四）檢測性能

1、檢測目的

對于摻加了建筑垃圾的水泥產品，要根據水泥常規的理化指標要求，實施檢測，對各項理化數據的變化規律進行總結，以明確合適的摻加比例。

2、方法和設備

水泥廠需要具有滿足國家標準要求的資質，具有檢測水泥各項理化指標的實驗室，以完全達到試驗檢測標準。

結束語

水泥廠一次性資源化利用處理建筑垃圾，正好與我國目前大力倡導的循環經濟和可持續發展戰略相符合；對掩埋建筑垃圾堆放的處理方式進行改進，減少環境污染與占用寶貴的土地資源，提升城市周邊環境質量，凈化空氣，減少和防止城市地下水源污染，不給環境造成任何負擔；較好降低因為水污染環境污染與空氣污染對城市居民健康所造成的損害，其環保意義與環境效益十分重大。由此可見，利用建筑垃圾生產高品質生態水泥，一方面可以為水泥廠帶來直接的經濟效益，另一方面解決了目前城市建筑垃圾處理難的問題，直接為國家循環經濟的發展、節能減排做出應有貢獻，讓水泥企業從污染大戶轉變為解決處理污染、打造碧水藍天的生活家園的綠色產業，帶去極高的社會效益與經濟效益。

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1007-6344（2016）10-0006-01

寧曉凱，男，太原市建工興和工程有限公司，大學本科，030000