余青霖 于云鵬 吉鑫淼 丁 賢
(四川工程職業技術學院,四川 德陽 618000)
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談廢棄混凝土的回收再利用途徑
余青霖 于云鵬 吉鑫淼 丁 賢
(四川工程職業技術學院,四川 德陽 618000)
通過總結建筑行業廢棄混凝土常用的處置方式,將幾種廢棄混凝土回收再利用的途徑進行了比較,并借鑒國外一些專門從事廢棄混凝土處置企業的經驗和方式,為我國廢棄混凝土的回收利用提出了一些建議。
廢棄混凝土,回收利用,填料,再生骨料
隨著現代建筑行業的興起與高速發展,建筑行業對混凝土的需求量也日益增加,混凝土作為現代建筑業最重要的土木工程材料之一,發揮著重要的作用,但由此伴隨而生環境破壞及廢棄混凝土的產生和回收再利用問題日漸凸顯,從節約自然資源、環境保護和可持續發展幾個方面進行考慮,對廢棄混凝土的回收利用是十分有必要的[1]。
混凝土是指由膠凝材料將集料膠結成整體的工程復合材料的統稱,建筑行業上的混凝土是指由骨料(石、砂)、水、膠凝材料組成的混合物。從原材料來看,骨料主要是開山取石,并將這些石材再加工成砂石料,或撈取河流中的砂、卵石及礫石,據統計,我國一年就要開采50億t黏土、石灰石等原材料,這樣必然將會導致環境的進一步破壞,而且這樣的破壞還是不可逆的,影響建筑業的可持續性發展。現階段,我國的廢棄混凝土絕大部分都未經任何處理,有的是直接露天堆放,有的將其填埋至地勢低洼的地方,造成嚴重的環境污染和資源浪費。據統計,建筑垃圾已經占到城市垃圾的40%左右[2],將這些城市建筑垃圾運送至郊外填埋,不僅要花費大量的運費,還會給填埋場造成二次污染,而且堆放掩埋這些廢棄物還需要占用大量的土地資源。基于以上這些原因,研究廢棄混凝土回收再利用的途徑是非常有必要的,進而為實現國內廢棄混凝土回收利用產業化增加理論支持。
混凝土是用量最大的土木工程材料,我國每年的混凝土用量占全世界用量的40%左右,對其的理論研究已經比較成熟了。但是,與此同時,城市拆遷和工程改造也產生了大量的廢棄混凝土,我國處理廢棄混凝土的方式,浪費了大量的土地資源以及增加了生態系統的負擔,污染了環境。針對這一弊端,廢棄混凝土的回收再利用得到了業界廣泛的關注。目前,廢棄混凝土主要被用于地基加固和道路工程中,其回收利用率相當低,距離實現廢棄混凝土產業化回收利用的目標相當遠[3],借鑒國外處理的手段,結合我國常見處理手段,將幾種常見廢棄混凝土的手段進行比較分析:
1)在進行城市公用與民用建筑、市政設施更新改造中,拆除下來的混凝土構件或制品,如果形狀保持完整、力學性能沒有受到破壞的,可將其直接用于或者經過計算分析后,降低等級重復利用在工程中,這種手段對廢棄混凝土的回收利用率最高[4]。但是這部分混凝土構件數量相對比較少,并且對拆除的要求比較高,現在對建筑物進行拆除時,民用房屋一般用挖掘機進行拆除,大型建筑一般選擇爆破拆除,建設方為了趕工期以及拆除技術和機械的限制,很難做到有目的性地拆除一些混凝土構件,并且這樣的拆除成本也較高。
2)用作回填料、破碎后用作基礎填料(如路基填料)或地基加固。對于此種廢棄混凝土回收再利用的手段,處理成本比較低,但是可以使用廢棄混凝土作填料的情況也比較有限,有些建筑是明確說明不能使用建筑垃圾作為回填料的。另一方面,這種手段對施工工藝和施工流程要求較高,必須嚴格按要求進行處理,分層填埋和夯實,再經過測定,才能運用到工程中。一旦某個環節沒有掌握好,基礎損壞引起的破壞力是很大的,也將會造成較大的經濟和人員損失。
3)破碎后生產再生骨料、用作再生建材制品的原料。目前,使用廢棄混凝土制作再生建材,這些再生建材包括三種:再生混凝土、再生磚(砌塊)以及穩定路基材料。再生混凝土的的粗骨料替代率最好控制在30%左右,制作成的再生混凝土在性能方面比普通混凝土要低一些,穩定性方面也受到各方因素的影響較大,再生混凝土的價格也比普通混凝土的價格高一些,這也是制約混凝土回收利用產業化發展的因素。用再生骨料制作磚或砌塊類建材,這類材料對強度的要求較低,一般生產強度為M5~M15的磚或砌塊,甚至不需要使用水泥,制作這類建材不會增加成本,摻量也可以超過30%,甚至全部采用再生骨料進行生產。我國現在基礎建設量較大,路基用量隨之增加,對其品質的要求也比較低,這種方式主要是對建筑垃圾進行簡單破碎,再加入膠凝材料,即可制作路基穩定材料,考慮到城市道路建設和同城的廢棄混凝土處置,將會明顯提高這種再生材料帶來的經濟效應。
4)用作水泥原料以及填埋棄置。對廢棄混凝土進行破碎、分離,獲得以石灰石為主的顆粒,作為鈣質原料進行水泥熟料的煅燒。利用廢棄混凝土制作出來的水泥早期強度偏低,但28 d強度較好。不能被回收利用的廢棄混凝土直接進行挖坑填埋,這些廢棄混凝土不能被降解,會造成土地和環境的極大破壞。
目前,廢棄混凝土的處置方式可總結為重復利用、再生利用以及直接填埋三種。市場上廢棄混凝土的回收利用成本較高,再生制品價格也比普通制品價格高出一大截,回收再利用的處理手段環節較多,回收利用的處置技術還不成熟,回收利用率也很低等等,這些都是制約廢棄混凝土資源化處理的因素。要改善當前廢棄混凝土回收利用的現狀,必須有政府部門的支持以及相關政策的引導[5]。在處理方面進行廢棄混凝土分離技術的研究,提高廢棄混凝土的利用率,從根本上降低廢棄混凝土的回收利用成本;相關政府部門應該嚴格控制廢棄混凝土的私自填埋處理,加強管控,做好宏觀引導。
[1] 胡治春,李國新,歐陽孟學.廢棄混凝土回收利用的研究進展[J].商品混凝土,2016(1):30-32,39.
[2] 劉文娜,張 磊.廢棄混凝土回收利用現狀及性能分析[J].交通標準化,2011(1):11-13.
[3] 石義海.廢棄混凝土回收利用的可行性分析[J].四川建筑科學研究,2009(6):241-243.
[4] 徐 浩.廢棄混凝土回收利用中的幾個問題[J].建筑技術,2001(2):106-107.
[5] 胡鳴明,張純博,向鵬成,等.荷蘭廢棄混凝土回收利用產業發展借鑒[J].生態學報,2016(12):3834-3842.
Discussion on the recycling ways of waste concrete
Yu Qinglin Yu Yunpeng Ji Xinmiao Ding Xian
(Sichuan Engineering Vocational Technical Institute, Deyang 618000, China)
Through the summary of commonly used disposal methods of construction industry waste concrete, this paper compared the recycling ways of several waste concrete, and in view of some foreign experience and methods of enterprises specialized in the disposal of waste concrete, provided some suggestions for the recycling of waste concrete in China.
waste concrete, recycling, filler, recycled aggregate
1009-6825(2017)12-0192-02
2017-02-19
余青霖(1989- ),女,碩士,助教; 于云鵬(1988- ),男,碩士,助教; 吉鑫淼(1988- ),女,碩士,助教
X799.1
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