建筑垃圾在水泥混凝土中的應(yīng)用探究

張浩

摘 要：改革開放以來，得益于我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)迅猛增長，建筑工程行業(yè)得到了極大程度地發(fā)展，并取得了不俗的成績。但我們在面臨其所取得巨大成就之時(shí)，也不得不直面當(dāng)前為數(shù)眾多的舊建筑物和構(gòu)筑物拆除后所產(chǎn)生的龐大建筑垃圾處理難題。目前在建筑垃圾處理上普遍采取露天堆放和填埋這兩種方式，但結(jié)合實(shí)踐來看這不僅占用大量土地，而且更為嚴(yán)重的是導(dǎo)致環(huán)境和人身安全受到極大程度的危害，有鑒于此將建筑垃圾資源化利用就顯得尤為迫切。

關(guān)鍵詞：建筑垃圾；廢氣混凝土粉；超細(xì)粉；混凝土；應(yīng)用探究

建筑垃圾的組成主要包括渣土、廢舊混凝土塊、廢砂漿、磚瓦碎塊、碎玻璃、碎瓷磚、廢舊瀝青塊、廢塑料、廢金屬料和廢竹木等，其中絕大部分建筑垃圾，尤其是建筑物拆遷所產(chǎn)生的建筑垃圾，經(jīng)過分揀、剔除或粉碎之后是可以重新被資源化利用的。但目前我國的建筑垃圾絕大部分都沒有被利用，而是將建筑垃圾運(yùn)往郊外或鄉(xiāng)村，采用露天堆放或填埋的方式進(jìn)行。采用堆放或填埋的方式處理建筑垃圾，需要占用大量的耕地，長時(shí)間的堆放或填埋還會(huì)污染土壤、地下水和大氣。而且，建筑垃圾在清運(yùn)過程中大多采用非封閉式的運(yùn)輸車，在運(yùn)輸過程中造成的垃圾遺撒、粉塵和灰砂飛揚(yáng)等問題，也會(huì)嚴(yán)重影響市容和環(huán)境衛(wèi)生。由此可見，目前建筑垃圾的處理方式已無法滿足城市可持續(xù)發(fā)展的需要，建筑垃圾的資源化利用勢在必行。

1 廢棄混凝土粉在混凝土中的應(yīng)用研究

1.1 廢棄混凝土粉對(duì)混凝土拌合物工作性能的影響

根據(jù)相關(guān)研究表明，隨著廢棄混凝土粉替代率的增加，混凝土的坍落度逐漸提高，流動(dòng)性逐漸增大。用廢棄混凝土粉作礦物摻和料取代部分水泥制備混凝土，廢棄混凝土粉的加入使混凝土的坍落度略有降低，但不會(huì)對(duì)混凝土的坍落度及工作性能帶來不利影響。目前對(duì)于混凝土中摻入廢棄混凝土粉的研究工作主要集中在廢棄混凝土粉取代的成分和摻量對(duì)混凝土拌合物工作性能（坍落度、流動(dòng)性）的影響。一般認(rèn)為摻入廢棄混凝土粉可以提高混凝土拌合物的坍落度和流動(dòng)性。

1.2 廢棄混凝土粉對(duì)混凝土力學(xué)性能的影響

廢棄混凝土粉摻入混凝土中取代部分水泥后，由于廢棄混凝土粉具有顯著的“微集料填充效應(yīng)”、“微晶核效應(yīng)”和“活性效應(yīng)”，對(duì)改善混凝土的力學(xué)性能有一定影響。隨著廢棄混凝土粉替代率的增加，混凝土7d和28d抗壓強(qiáng)度雖下降的趨勢，當(dāng)摻量不超過20%時(shí)，抗壓強(qiáng)度仍高于對(duì)比組。

1.3 廢棄混凝土粉對(duì)混凝土耐久性能的影響

廢棄混凝土粉摻入混凝土中取代部分水泥后，廢棄混凝土粉的“微集料填充效應(yīng)”對(duì)改善混凝土的耐久性能有一定影響。試驗(yàn)表明，摻礦粉和廢棄混凝土粉的混凝土28d干縮變形均低于基準(zhǔn)混凝土，粒徑越細(xì)小的廢棄混凝土粉摻入混凝土后，混凝土的干縮變形越小。目前對(duì)于混凝土中摻入廢棄混凝土粉的研究工作主要集中在廢棄凝土粉取代的成分和不同細(xì)度對(duì)混凝土耐久性能（干縮）的影響。一般認(rèn)為摻入廢棄混凝土粉可以降低混凝土的干縮變形，粒徑越小，降低作用越大。廢棄混凝土粉摻入混凝土中部分取代水泥的摻量不超過20%時(shí)，可有效改善其工作性能（坍落度、流動(dòng)性）、力學(xué)性能（抗壓強(qiáng)度）和耐久性能（干縮變形）。

2 建筑垃圾粉在混凝土中的應(yīng)用探究

建筑垃圾粉具有一定的活性，將其摻入混凝土中替代部分水泥或粉煤灰，可降低混凝土生產(chǎn)成本，消耗大量建筑垃圾，減少天然資源的耗用。目前的研究主要集中在建筑垃圾粉對(duì)混凝土的坍落度、抗壓強(qiáng)度、收縮和膨脹等方面，并取得了一定的成果。

2.1 建筑垃圾粉對(duì)混凝土拌合物工作性能的影響

建筑垃圾粉摻入混凝土中取代部分水泥后，由于建筑垃圾粉具有顯著的“微集料填充效應(yīng)”，且吸水性比水泥大，可改善混凝土拌合物的工作性能。當(dāng)水膠比不變，建筑垃圾粉總摻量相同時(shí)，隨著廢磚粉含量的增加，混凝土的坍落度逐漸變大；當(dāng)高效減水劑摻量不變時(shí)，建筑垃圾粉總摻量增加，會(huì)使混凝土的黏聚性變好。建筑垃圾粉的摻量對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土工作性能的影響，使用建筑垃圾粉會(huì)降低混凝土拌合物的流動(dòng)性。目前對(duì)于混凝土中摻入建筑垃圾粉的研究工作主要集中在建筑垃圾粉的各成分含量、取代成分、水膠比和高效減水劑摻量對(duì)混凝土拌合物工作性能（坍落度、黏聚性和流動(dòng)性）的影響。一般認(rèn)為建筑垃圾粉中廢磚粉含量的增加會(huì)提高混凝土的坍落度，且隨著建筑垃圾粉摻量的增加，混凝土拌合物的黏聚性變好，流動(dòng)性降低。

2.2 建筑垃圾粉對(duì)混凝土力學(xué)性能的影響

建筑垃圾粉摻入混凝土中取代部分水泥后，由于建筑垃圾粉吸水性比水泥大，使得混凝土的抗壓強(qiáng)度稍有降低。建筑垃圾粉對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度有重要影響，混凝土的28d抗壓強(qiáng)度最大的影響因素是建筑垃圾粉中廢磚粉的含量和水膠比，且隨著磚粉含量和水膠比的增大而減小。在15%的摻量水平下，各齡期的抗壓強(qiáng)度均能維持在所對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)混凝土的抗壓強(qiáng)度80%～90%的范圍內(nèi)。目前對(duì)混凝土中摻入建筑垃圾粉的研究工作主要集中在建筑垃圾粉的各成分含量、取代的成分、摻量和水膠比對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響。一般為了保證混凝土的抗壓強(qiáng)度降低量不超過20%，建筑垃圾粉摻量不應(yīng)超過15%。

2.3 建筑垃圾粉對(duì)混凝土耐久性能的影響

建筑垃圾粉摻入混凝土中完全替代粉煤灰后，對(duì)改善混凝土的耐久性能有一定作用。建筑垃圾粉完全替代粉煤灰后，混凝土的綜合耐久性能優(yōu)異，建筑垃圾粉可以作為礦物摻合料用來制備C60以下各等級(jí)的大流動(dòng)性能混凝土。目前對(duì)于混凝土中摻入建筑垃圾粉的研究工作主要集中在建筑垃圾粉取代的成分對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土耐久性能抗水滲透性能、抗氯離子滲透性能、抗碳化性能、抗凍融性能、抗硫酸鹽侵蝕性能的影響。一般認(rèn)為建筑垃圾粉完全替代粉煤灰可以改善C60以下各等級(jí)的大流動(dòng)性能混凝土的耐久性能。綜上所述，建筑垃圾粉可以摻到混凝土中代替部分水泥或粉煤灰，但摻量應(yīng)控制在15%內(nèi)。

3 結(jié)語

總而言之，面對(duì)當(dāng)前日益龐大的建筑垃圾處理難題，對(duì)其進(jìn)行資源化利用已經(jīng)成為社會(huì)所關(guān)注的熱點(diǎn)。而將建筑垃圾經(jīng)過粉碎之后變成超細(xì)粉摻加到混凝土中代替水泥或作為摻和料是其資源化利用的重要方向，廣大科研人員應(yīng)當(dāng)不斷完善相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備以及工藝，逐漸統(tǒng)一試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)，從而為不斷提升我國建筑垃圾資源化利用水平做出積極的貢獻(xiàn)。

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