混凝土骨料再生工藝應用研究

唐文洋

（重慶交通大學 土木工程學院 重慶 400041）

混凝土骨料再生工藝應用研究

唐文洋

（重慶交通大學 土木工程學院 重慶 400041）

針對我國目前越來越多的建筑混凝土垃圾龐大數量和處理現狀，分析現有廢棄混凝土的再生工藝，并對國內外再生工藝進行對比，找出能適應不同地區和環境的再生工藝，最后設計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

隨著我國建設事業的不斷發展，使用了大量的混凝土，而在我國快速城市化中，許多已建的混凝土工程又面臨著拆除，我國每年拆除建筑垃圾約4000 萬噸，其中30 %～40% 是混凝土塊，則由此產生的廢棄混凝土就有1360 萬噸。如此巨量的廢棄混凝土除處理費用驚人外，還需要占用大量的空地存放，污染環境，又造成資源浪費。[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。因此，對廢棄混凝土的再生利用技術進行分析，找到適合我國情形的處理工藝，是很有必要的。

2 目前的廢棄混凝土處理及應用情況

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

混凝土塊等廢料經破碎后，細集料可用于砌筑砂漿、抹灰砂漿、打混凝土墊層等。其次，將廢棄混凝土經過清洗、破碎、分級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。很多實踐可以證明，用再生混凝土粗、細骨料完全可以生產C30及其以下強度等級的再生混凝土，應用于一般結構工程[2]。

3 國內外研究再生混凝土再生工藝發展的現狀

國外混凝土骨料再生工藝發展現狀

俄羅斯的再生工藝

在俄羅斯[3]的工藝流程中，特別設置了磁鐵分離器與分離臺等裝置以便去除鐵質成分，配備有2臺轉子破碎機，分別對混凝土顆粒進行預破碎與二次破碎。預破碎完畢的骨料經雙篩網篩分級處理。為充分利用廢棄混凝土資源，將 40mm以上的碎石再次破碎，使粒徑達到40mm以下。該工藝的主要缺點是加工設備繁多，導致初期的投資規模較大，不利于其在短期內的推廣應用。

德國的再生骨料生產工藝

德國[3]的廢棄混凝土再生工藝流程主要由1個二檔等級的破碎機組成，分為前破碎機和后破碎機，還必須裝置2個顎式破碎機。經破碎的石料須烘干。其他的組成設備包括鐵件收料臺（電磁器）等。通過顎式破碎機的加工，再生骨料的級配被篩分為四個粒徑范圍。該工藝由于整個處理流程需安裝 2臺顎式破碎機及 4臺篩分機，因此投資費用巨大且工程占地面積大。

日本的骨料再生生產工藝

采用加熱搓擦法來現含有細骨料高質量骨料的回收利用，先將混凝土塊破碎到 50mm以下，然后投入接收料斗，過有定量供給器的傳送帶并使用多斗式提升機將其提升至加熱設備上部，投入連續運轉，使加熱到100°左右，利用設置在最下部的盤式料機排出加熱系統外。粉碎機內部為雙層圓筒結構，內筒設有7mm篩孔用來排出砂漿及微粉成分，以防止細骨料的破壞并提高搓擦效率。然后將回收設備排出的粗骨料及砂漿成分一起投入細骨料回收設備，將粗骨料作媒介物，并利用砂漿成分進行搓擦，回收再生細骨料。微粉成分利用粉碎機內通氣流去除，并用袋式過濾器回收。

國內混凝土骨料再生工藝發展現狀

（1）史巍[4]設計了一套帶有風力分級設備的骨料再生工藝。該工藝主要是應用風力和吸塵裝置對5mm一下的細集料進行分級，而對40mm以下的粗集料并沒有太多的改善。

（2）周軍，王欣[5]以層壓破碎理論為基礎，分析了所選參數及工藝安排的合理性，設計了一套新的骨料再生工藝，此工藝提出為了獲得高質量的再生骨料，應合理的設置破碎比的大小、設備轉子偏心距大小、轉子旋轉速度等關鍵技術參數。

（3）張志剛[5]分析了廢棄混凝土循環利用的傳統模式，設計了兩套加工工藝，預熱-研磨加工工藝和干攪拌工藝。預熱-研磨工藝首先是通過人工對廢棄混凝土進行分揀，除去鋼筋和大塊木材，成為解體混凝土，主要的原理是通過熱風，使混凝土加熱脫水以到達使附在表面的水泥石殘渣脆化。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，改善骨料的質量。

骨料再生工藝關鍵技術分析

綜合分析國內外的加工工藝，可以得到：

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

（2）獲得高質量的再生骨料，必須經過二次破碎和進行研磨或者搓擦，提高估料顆粒表面的磨碎值和減少針片狀顆粒，

（3）針對不同來源的廢棄混凝土，如雜質不同，鋼筋含量，或者混凝土強度不同的，應相應采取不同措施進行加工，對設備的要求也應相對改變，采取分門別類進行加工。

4 提出的建議用在廢棄混凝土路面的工藝

對我過混凝土路面設計了如圖7的工藝。因為混泥土路面的鋼筋含量非常少，經過面板的人工破碎后無需人工分揀就可以進行加工。

圖7 適用于廢棄混凝土路面的骨料再生工藝

5 總結

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，對骨料的再生工藝研究是很有必要的。本文分析了國內外的再生骨料再生工藝，對獲得高質量的再生骨料首先要分門別類進行來源分類，然后針對不同的廢棄混泥土采用不同的工藝進行加工，采用加熱裝置是目前混凝土再生加工生產的關鍵技術。最后對廢棄混凝土來源之一的混凝土道路進行分析，提出了一套加工工藝，在我國還未大規模進行混凝土骨料再生之前，使用這 套工藝應該還是有用的。

[1]徐卓，龍幫云. 開發利用再生混凝土走可持續發展的道路[J].建筑建材，2004.02:197-198.

[2]陳家瓏.建筑廢棄物（建筑垃圾）的資源化利用及再生工藝[J].科技導航，2010.09:44-45.

[3]肖建莊，孫振平，李佳彬.廢棄混凝土破碎及再生工藝研究[J].建筑科技，2005，02:141-142.

[4]史巍. 再生混凝土技術及其配合比設計方法[J].建筑技術開發，2001，28（2）: 18-22

[5]張志剛.高強度再生骨料混凝土的回收工藝及性能研究[D].哈爾濱工業大學，2009.06:12-13.

[6]趙智慧.再生骨料改性及其混凝土制備工藝研究[D].濟南大學，2013.06:3-4.

[7]周軍，王欣等.混凝土骨料再生設備及工藝研究[J].混凝土，2008,01:125-126.

[8]顧榮軍，耿歐等.再生骨料的生產技術研究[J].混凝土與水泥制品，2010,01:16-17.

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1007-6344（2016）08-0109-01