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33 再生混凝土简介
来源: | 作者:pro18aae8 | 发布时间: 2005-11-01 | 1269 次浏览 | 分享到:

李立权  高级工程师

老朽在《广东省老科协通讯》2004年第34期合刊中作了《绿色混凝土》的介绍。主要是希望混凝土能向环保型材料方向发展。其中曾提及“再生混凝土”问题。现应广州市老工程师协会之约,再次献丑。敬请老前辈、各级领导和同志们多多指正。

(一)问题的提出

广东人喜欢把混凝土称为“石屎”。意为它是一种又硬又臭的东西。这个名称虽不雅,却也深刻地道出了混凝土的本质。

它硬在哪里?它硬在具有辉煌的历史和广大的功能。可以追溯到6000年前的新石器时代,我们的祖先就是用“泥结卵石”来修筑地台供晾晒收获和猎获物;也用泥结卵石修筑围墙来防止野兽的侵袭。这种泥结卵石经过历代祖先的改造,经历了火山灰、石灰、石膏混凝土等等的历程,才于1824年创造了人造石材的水泥混凝土。使人类走了上现代化建设,建桥筑路、建堤筑坝、高楼大厦和科技蓬勃发展的新时代。

它又臭在哪里?它在帮助人们创造美好的生活和建设新时代的同时,却又在破坏我们所居住的环境。混凝土的主要材料是水泥。在生产水泥时,每生产一吨水泥就同时排放出800公斤二氧化碳。这个二氧化碳能影响地球变暖,使海平面上升,使陆地面积减少,使人类居住变得更拥挤。制造混凝土所需的砂子、石子、必须采自地球,也就破坏了地球的绿化,使能吸收二氧化碳的植被森林日渐萎缩;挖河取砂,将影响航运交通,影响水利建设。我国是世界上混凝土产量最大的国家,也就是开山取石,挖河取砂最多的国家。长此下去,混凝土将成为不可持续发展的项目,其后果是不可想像的。

在新建设不断发展的同时,那些旧的,不适合生产、生活要求的旧建设也在逐渐被废弃。越是发达的地方其旧建设的更新就越多。据报道,欧洲共同体的建筑废弃物1980年为5500万吨,2002年为16000万吨;我国每年废弃的混凝土块达13600万吨,其中上海市每年为800万吨。

这种现象引人深思。废金属可以回炉重炼,废旧塑料、纸张也可以重制;混凝土废弃物能不能重新使用呢?事实证明,混凝土废弃物大部分可以再生。

(二)再生骨料的生产流程

再生混凝土的关键是使用再生骨料制作混凝土。严格来说,有两种再生骨科,一是商品混凝土供货剩余的混凝土骨料。这种骨料因为未捣制成型,已有专门的设备进行清洗、筛分,可以回仓按新骨料处理,本文将不置论。另一种是前述的混凝土废弃物的再生利用,也就是本文讨论的内容。

再生骨科从废弃物回收、运输、破碎、清洗、筛分到分规格入仓,是一个牵涉到几个方面的系统工程。其中涉及的商业性行业,对废弃物的回收是采取免费提供、免费送达或有价收购等非技术性问题,与环保堆场等有关,本文将不讨论,现只就其再生的技术问题,略作介绍。


在废弃建设现场,通常采用人工破坏,无声破碎或炸药爆破等方法。所破坏的废弃物,通常与钢筋相连,其破碎块有大有小,必须按一定的规格处理,方可进入再生工段。下面提供的生产流程,是指没有外露钢筋、混凝土碎块不大于200mm的,其再生产品规格为Φ5~Φ20的碎石的过程。如图1


                             ※5.圆筒形机,同时筛出Φ40

                             ※第一、第二、第三振动筛、筛出大于Φ20的骨料。

将料径为200mm的混凝土碎块加工

为Φ520mm再生药料的工艺流程

(三)再生混凝土的前景

再生混凝土设厂生产的消息,在我国尚未有实用。世界各国设厂生产的以日本较多。原因是日本砂石资源比较缺乏,已到了难以挖山取石的地步,已到了派船到我国福建采购的情况。再生骨料也就应运而生。此外,欧洲的丹麦、荷兰、法国亦设有再生混凝土厂。

 

1.搅拌工艺

再生混凝土厂的搅拌工艺,仍按常规程序搅拌,其配合比亦按《JGJ/T55-2000》配料,大多采用以天然骨料为主,再掺用部分再生骨料,其掺用比例可先通过生产试验作出决定。表1及表2可提供参考。如工程量较大,亦可按所选用的再生骨料通过试验。自行确定。

1.普通混凝土与再生混凝土强度对比表(MPa)

——(日本BCSJ的资料)

水灰比

均为天然骨料

粗骨料为再生骨料,细骨料为天然骨料

粗骨料为再生骨料,细骨料为再生、天然各50%

粗、细骨料均为再生骨料

0.45

0.55

0.68

37.5(100%)

28.9(100%)

22.0(100%)

37.0(98.7%)

28.5(98.6%)

21.0(95.5%)

34.0(90.7%)

25.0(86.5%)

17.5(79.5%)

30.0(86.0%)

21.5(74.4%)

13.0(59.1%)

注:所用水泥、砂子、石子的比例均相同

2.再生混凝土抗压强度试验测定值

再生骨料取代率

抗压强度(Mpa

达到设计强度百分率(%

7d

28d

7d

28d

未掺再生骨料

(基准值)

27.0

30.5

90.0

102.0

20%

28.7

36.6

95.7

122.0

40%

27.0

34.1

90.0

114.0

50%

26.9

34.1

89.7

114.0

60%

29.5

37.9

98.3

122.0

80%

29.9

35.1

99.7

117.0

100%

27.8

37.1

92.7

124.0

说明:①在用水量相同的情况下,再生骨料混凝土拌合物,在60%以下的再生骨料取代率时,其坍落度与基准混凝土基本相同;不会给施工带来不便。再生骨料在70%时,拌合物的坍落度明显下降。

②再生骨料表面粗糙,啮合力强。

③再生骨料吸水率较大,能吸收新拌混凝土中多余的水分。

④本资料摘自《混凝土》2002年第4期。作者为湖南、南华大学柯国军等4人。《再生混凝土的实用性能研究》。

2.设厂生产问题

再生混凝土如需设厂生产,需解决三个问题。一是废弃混凝土的来源是否顺畅;二是技术是否可行;三是与天然用料混凝土成本的对比。

混凝土废弃物的来源,按照城市越发展,其废弃物越多的趋势,其来源是肯定的。应制定制度,凡混凝土碎块,应送至混凝土再生厂。

技术问题,本文已作了说明,用于中、低强度混凝土,即是用于一般民用建筑、市政建筑和建筑砌块,是完全胜任的。将来也可向高强度发展。

成本问题,在于混凝土废弃物进厂如果是无价的,工厂能作为福利事业获得政策优待或免税,应该是可以与天然材料混凝土竞争的。但如果接一般工业生产考虑,就难于推广了。在建材行业有一个例子:为了减少挖河取砂,有关部门作了试验研究,决定将采石场废弃的石屑加工为建筑用砂。国家标准已于2001年发布施行。已4年了,由于石屑加工为人工砂,其成本比天然砂高。人们到施工工地参观,发现用的还是天然砂。推广一个新事物,没有相应的政策扶持,是很难推广的。

 

 

 

参考资料

1.杜婷等4人:《再生混凝土未来发展的探讨》,原载《混凝土》2002#4

2.柯国军等4人:《再生混凝土的实用性研究》原载《混凝土》2002#4

3.孙振平等3人:《再生混凝土技术》,原载《混凝土》1998#5

4.孙跃东等2人:《再生混凝土骨料》,原载《混凝土》2004#6

5.冯乃谦主编:《实用混凝土大全》,科学出版社,20012

 

   
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