廢棄混凝土回收與利用設(shè)備的研究

楊 陽

(山東泰安建筑工程集團(tuán)有限公司，山東 泰安 271000)

我國建筑行業(yè)的井噴式發(fā)展，對于建筑材料需求也在增加。我國對于廢棄混凝土再利用的研究相對來說較晚，大部分是初步適應(yīng)階段。我國政府極度重視廢棄混凝土的戰(zhàn)略研究，鼓勵在建筑中使用再生材料，并提供了大量的支持和科技的研發(fā)。目前，我國廢棄混凝土回收再利用沒有相關(guān)的指標(biāo)和規(guī)范，也缺少立法的支持。如何結(jié)合現(xiàn)有的廢棄物進(jìn)行大規(guī)模的處理是需要進(jìn)行研究的?；炷磷鳛榻ㄖ牧现兄匾牟馁|(zhì)，對于整個建筑設(shè)計施工具有不可替代的作用。廢棄建筑物的拆遷和改造過程中，廢棄的混凝土也成為了建筑垃圾中的頂梁柱。據(jù)目前的統(tǒng)計來看，每年所累積下來的廢棄混凝土數(shù)額高達(dá)上千億噸，國家統(tǒng)計局預(yù)計2020年我國廢棄混凝土將達(dá)到 6.38億t，數(shù)量驚人。絕大多數(shù)都未經(jīng)過處理直接運(yùn)至鄉(xiāng)村、郊區(qū)等地方進(jìn)行填埋，這樣的處理方式不但會耗費(fèi)大量的運(yùn)費(fèi)，還會造成環(huán)境的污染和資源的浪費(fèi)，因此本文主要針對這些廢棄混凝土的回收再利用進(jìn)行分析，提出有效的回收和利用建議。

1 廢棄混凝土回收設(shè)備

1.1 廢棄混凝土回收設(shè)備運(yùn)作分析

廢棄混凝土設(shè)備的使用分為粉碎系統(tǒng)和設(shè)置過濾系統(tǒng)。首先，在粉碎系統(tǒng)運(yùn)作過程中，采取攪拌機(jī)的攪拌，使原料在攪拌桶內(nèi)受到連續(xù)螺旋葉的分工擠壓時，將廢料粉碎，通過篩分在端口處裝置一個噴霧式的裝置用于凈化物料，以免在廢料內(nèi)部翻滾時產(chǎn)生的粉塵對外發(fā)散，引起空氣污染。其次，在粉碎系統(tǒng)流出之后，選取不同大小口徑的混凝土碎塊進(jìn)行篩分處理，由旋轉(zhuǎn)葉片和不同粒徑的篩網(wǎng)組成，將粒徑15～30mm的粗骨料進(jìn)行回收利用，將1～15mm的細(xì)骨料進(jìn)行回收，反復(fù)地進(jìn)行廢舊混凝土的收集再利用，可以達(dá)到所有廢料零排放的目的。在廢棄混凝土回收設(shè)備的基礎(chǔ)上對廢棄混凝土進(jìn)行粉碎分離處理，能夠進(jìn)一步使廢棄混凝土有效利用，為混凝土的再利用提供條件。

1.2 廢棄混凝土回收利用的效率分析

圖1 粉碎系統(tǒng)

建筑行業(yè)快速發(fā)展的情況下，混凝土需求量在不斷地增加，每年所消耗的原材料不斷增長。然而地球所能提供的天然原材料數(shù)量有限，如果毫無節(jié)制地開采，材料短時間內(nèi)能夠滿足供應(yīng)需求，長期必會造成自然環(huán)境的破壞。目前，部分地區(qū)由于過度開采自然資源所造成的水土流失、土地荒漠化嚴(yán)重和土壤損失等問題日漸顯現(xiàn)。同時生產(chǎn)混凝土需要消耗大量的水泥、石子、細(xì)沙等原料，生產(chǎn)水泥還會在空氣內(nèi)散發(fā)硫化物、氮化物、二氧化碳等有害物質(zhì)，影響到大氣的質(zhì)量分析和廢棄混凝土的再利用。廢棄混凝土再利用可以有效節(jié)約自然資源，減少空氣污染，最重要的是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

1.3 混凝土廢棄物的處理工藝

混凝土廢棄物主要是通過破碎機(jī)進(jìn)行搗碎，除去小的水泥和漿砂的顆粒，得到再生骨料。目前國內(nèi)處理混凝土廢棄物的機(jī)械設(shè)備有FC30型混凝土廢棄物處理設(shè)備、PE、PEX系列顎式破碎機(jī)、多錘頭破碎機(jī)等破碎機(jī)。本文主要是基于錘式破碎機(jī)的基礎(chǔ)上，結(jié)合其自身的工作原理，分析其靠沖擊作用來破壞物料所獲得的粒度產(chǎn)品。一般來說，混凝土廢棄物處理時，再生粗骨料和再生細(xì)骨料所占的比例分別為76%和42%，其中再生細(xì)骨料的含量較少。

2 廢棄混凝土再利用設(shè)備的應(yīng)用前景

2.1 混凝土再生水泥

廢棄混凝土中含有大量的水泥顆粒，將其分離過程中進(jìn)行處理，就能夠生產(chǎn)再生水泥。2014年韓國“利福姆系統(tǒng)”公司研發(fā)出來的這項技術(shù)，其核心就是對混凝土中的水泥顆粒和粗細(xì)骨料進(jìn)行分離。高溫環(huán)境下，對于水泥顆粒通過加熱處理和特殊添加劑的融合，有效生產(chǎn)出再生水泥實驗，表明這種方式不僅能夠提升水泥的性能及強(qiáng)度，也可以達(dá)到國家所要求的標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)成本低，具有循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展效應(yīng)。

2.2 路面基層、底基層

路面基層比底基層對于攪拌骨料強(qiáng)度要求較高，通過粉碎處理后的再生骨料表面的紋路多，混雜著雜質(zhì)，強(qiáng)度相對來說較低，能夠有效應(yīng)用于路面的底層處理，有效發(fā)揮底部的吸水率和壓縮墻的優(yōu)點(diǎn)，又可以節(jié)省天然骨料的應(yīng)用，避免存在材料浪費(fèi)。結(jié)合相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示，再生混凝土骨料的運(yùn)用在道路的墊層內(nèi)，如果頂級配置的混凝土再生骨料也可以配置于路面的底層進(jìn)行鋪設(shè)。

2.3 再生混凝土多孔空心磚

經(jīng)過粉碎處理的再生混凝土骨料，其表面上雖然有眾多的細(xì)紋，強(qiáng)度有所下降，不能適合高強(qiáng)度的混凝土，但其中加入水泥石灰添加劑等拌合可以用于部分的框架結(jié)構(gòu)和填充墻。這種多孔型空心磚的生產(chǎn)工藝簡單、密度輕，所用原料既不需要破壞耕地，同時又能夠提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 再生集料

再生集料是將廢棄混凝土進(jìn)行簡單地機(jī)械破碎、磨細(xì)或者煅燒后再利用。其工藝簡單、處理成本較低。通過簡單的機(jī)械破碎能夠得到混凝土碎塊，但強(qiáng)度較低不能用。影響工程的承重構(gòu)件，僅能運(yùn)用在對構(gòu)件要求較低的工程中，例如填筑海岸、充當(dāng)?shù)缆泛徒ㄖ锏幕A(chǔ)墊層，土地平整。將混凝土磨碎或煅燒后的產(chǎn)物，由于其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)可用作土壤的改性劑等。

2.5 再生膠凝材料

廢棄混凝土先將骨料進(jìn)行分離，再生出來的骨料和剩下的水泥將可以用作地基改性材料。廢棄混凝土借助低溫煅燒的處理，然后分離出來水泥石粉末，制備出來一定水化活性的再生膠凝材料。結(jié)合煅燒溫度，基于650℃煅燒制備能夠得到再生膠凝。或者直接利用石灰石為骨料的廢棄混凝土煅燒制備膠凝材料。廢棄混凝土樣品中破碎組的顆粒中含有的石灰石含量為75%，能夠有效合成配置水泥的生料。過程中所包含的 SiO2，做部分硅質(zhì)原料。再生水泥制造的混凝土整體再生合成的成本較低，生產(chǎn)過程中不含CO2。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑行業(yè)的人均利息比重不斷增加，廢棄混凝土的產(chǎn)生量也在增加。因此，通過廢棄混凝土再生設(shè)備的處理，有效促進(jìn)了廢棄混凝土的再生利用，減少環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。