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【摘要】混凝土是当代建筑行业中用量最大的人造石才。自改革开放以来,我国建筑行业混凝土用量稳居全球前列,由此导致的资源、能源、环境等一系列问题十分突出。因此必须对其加以控制。否则拥有“人造石才”美称的混凝土将成为不可持续发展的材料。混凝土中砂石骨料占总重量的70%以上,长期以来,由于砂石骨料来源广泛,价格低廉而不受人们重视,被认为是取之不尽、用之不竭的原材料。从而随意浪费,任意开采。随着社会经济的发展,混凝土用量的不断增大,开采砂石骨料而造成的资源枯竭和环境破坏已经成为人们关注的焦点,也曾多次进入国务院的议会日程,可见混凝土的可持续发展与砂石骨料危机的矛盾日益突出。
【关键词】混凝土;再生技术
中图分类号:TU37
文献标识码:A
文章编号:1009-8283(2009)10-0277-01
混凝土建筑物因达到使用年限或由于市政建设的需要而被拆除,产生很多的建筑垃圾。其中废弃混凝土块约占30%以上。目前处理这些废弃混凝土块的方法有两种:一是作为回境材料使用;二是直接运往垃圾场堆放。前者一定程度上未能做到合理、有效的利用。后者则占用大量农田并导致更为严重的二次污染。若将这些废弃混凝土块回收,经破碎、清洗、分级后作为骨料在使用。不仅能降低成本。节省天然骨料资源,缓解骨料供求矛盾。还能大大减轻对城市环境的污染。为混凝土的可持续发展创造条件。
1混凝工再生技术
1.1混凝土再生技术的概念
混凝土再生技术是将废弃的混凝土块经破碎、清洗、分级后,按一定比例混合形成再生骨料,部分或全部代替天然骨料配制新混凝土的技术。将废弃混凝土块经破碎、分级并按一定比例混合后形成的骨料称为再生骨料。而将利用再生骨料作为部分或全部骨料配制的混凝土称为再生混凝土。将用来生产再生骨料的原始混凝土成为基体混凝土。
1.2基体混凝土的来源
用来生产再生骨料的基体混凝土主要有以下来源:(1)建(构)筑物因达到使用年限或因老化被拆除所产生的基体混凝土。这是基体混凝土的主要来源;(2)市政工程的动迁及重大基础设施的改造产生的基体混凝土(随着社会经济的发展,此项所占比例将越来越大);(3)商品混凝土由于质量等原因产生的基体混凝土数量巨大;(4)因意外原因如地震、台风、洪水等造成的建筑物倒塌而产生的废弃混凝土块。如我国建国以来最大的地震一唐山大地震,当时造成唐山地区屋瓦无存,可想而知当时所产生的废弃混凝土数量之巨大。令人震惊。日本因阪神大地震造成建筑物倒塌而产生的废弃混凝土达1700万吨之余。
1.3再生骨料的耐造工艺
用基体混凝土制造再生骨料的过程就是把不同的破碎设备、筛分设备、传递设备及除杂设备合理组合在一起的生产工艺过程。
2再生骨料的性质
2.1再生料的组成豆级配
粒径大于5mm的颗粒为再生粗骨料。再生粗骨料颗粒一般为表面包裹着部分水泥砂浆的石子、小部分与砂浆完全脱离的石子,还有极少一部分水泥石颗粒。再生骨料表面是否粘附水泥砂浆以及粘附水泥砂浆的多少等情况与基体混凝土的强度等级、骨料种类等因素有关,基体混凝土强度越高,附着在再生骨料表面的水泥砂浆越多;碎石因其表面积大且粗糙。因此比卵石表面附着水泥砂浆多。
再生细骨料的粒径尺寸范围为0.08-Smm,主要包括砂浆体破碎后形成的表面附着水泥砂浆的颗粒,表面无水泥砂浆的颗粒,水泥石颗粒及少量破碎石块。
2.2再生骨料的物理力学性能
与天然秒石骨料相比。再生骨料由于含有30%左右的硬化水泥砂浆。导致其吸水性能、表观密度、强度等物理力学性质与天然骨料不同。
天然骨辩结构坚硬致密、空隙率低,所以其吸水率和吸水速率都很小。再生骨料表面粗糙。棱角较多。且骨料表面还包裹着相当数量的水泥砂浆(水泥砂浆空隙率大、吸水率高)。在加上混凝土块在解体、破碎过程中由于损伤,内部存在大量微裂缝。这些因素都使其吸水绿和吸水速率增大,这些对混凝土的配制是不利的。因此应以吸水率和安定性为评价指标,将再生骨料分为不同的级别,分别用于生产不同强度登记再生混凝土。可在次基础上。考虑反映再生骨料强度的压碎指标和磨损指标。建立相应的分类标准。
2.3再生骨料对混凝土强度的影响
再生骨料对混凝土强度的影响有两方面:一是骨料自身强度的影响;二是对界面结合的影响。再生骨料的表面粗糙度比天然骨料大,再加上解体破碎过程中,部分石子因受力而出现不同程度的裂缝,即增加了新的粗糙面积,又增加了棱角效应。同时经过多次筛分,天然骨料中的不良颗粒被淘汰,使再生骨料的性能优化。从而满足配制再生混凝土的需要,叉因再生骨料亲水性强等因素,使接触面结合得到加强,因再生骨料强度较低而导致的再生混凝土性能的劣化得到一定程度的补偿。
3再生混凝土的性质
3.1再生混凝土的物理力学性质
由于再生骨料有较大的吸水率及骨料粗糙的颗粒效应,棱角效应,导致在配合比相同的条件下。再生混凝土的流动性比普通混凝土差,但粘聚性和保水性较好。其塌落度岁再生骨料的使用比例的增大而降低。由于用水量的增多,导致单方水泥用量增多。这是再生混凝土经济的地方。再生混凝土比普通混凝土弹性模量低,且干缩值和徐变值较大,这是影响应用的不利因素。但其热导率低。热工性能好。密度小,适用于墙体材料,可以提高建筑物的保温隔热性能。
3.2再生混凝土的抗压强度
基体混凝土的强度等级、使用环境、老化程度各不相同,解体、破坏的工艺及质量控制措施又有所差异。因此再生骨料的品质变化较大。用再生骨料配置的再生混凝土强度变化规律也就较差。这也是再生混凝土强度难以控制的主要原因,对再生骨料进行分级筛选,可以适当控制再生混凝土的强度等级。
4再生混凝土的利用及发展前景
被拆除的建筑物的建成年代一般较早,混凝土等级不是很高,有这样的混凝土块再生混凝土一般为中低强度混凝土,可广泛用于非承重结构混凝土,如基础垫层、水沟、排水槽、重力护壁、海岸防护堤、砌块等强度较高的再生混凝土可用于钢筋混凝土结构。
仅采用再生混凝土制成的再生混凝土。其性能同普通混凝土相比几乎不下降。为扩大再生混凝土的应用范围。可采用再生粗骨料和天然砂组合或者再生粗骨料和部分再生细骨料,部分天然砂组合,制成相对强度较高的再生混凝土。再生细骨料和破碎过程中产生的微粉,含有未水化的水泥颗粒,具有活性性质,且密度低,热导率小,用来生产砌块、空心砖、墙板,取代传统的粘土砖。具有明显的经济效益和环境效益。
混凝±再生技术累有很大的发展前景。不仅能降低建筑行业的成本,节省天然骨料资源,缓解骨料供求矛盾。还能减轻对城市环境污染,保护耕地。总之,混凝土再生技术披广泛采用,将是一项不可多得、利国利民的新型建筑技术,我国崮筇刚晰融酮釉醚)喝同持续发展型时料的每薄命。
【关键词】混凝土;再生技术
中图分类号:TU37
文献标识码:A
文章编号:1009-8283(2009)10-0277-01
混凝土建筑物因达到使用年限或由于市政建设的需要而被拆除,产生很多的建筑垃圾。其中废弃混凝土块约占30%以上。目前处理这些废弃混凝土块的方法有两种:一是作为回境材料使用;二是直接运往垃圾场堆放。前者一定程度上未能做到合理、有效的利用。后者则占用大量农田并导致更为严重的二次污染。若将这些废弃混凝土块回收,经破碎、清洗、分级后作为骨料在使用。不仅能降低成本。节省天然骨料资源,缓解骨料供求矛盾。还能大大减轻对城市环境的污染。为混凝土的可持续发展创造条件。
1混凝工再生技术
1.1混凝土再生技术的概念
混凝土再生技术是将废弃的混凝土块经破碎、清洗、分级后,按一定比例混合形成再生骨料,部分或全部代替天然骨料配制新混凝土的技术。将废弃混凝土块经破碎、分级并按一定比例混合后形成的骨料称为再生骨料。而将利用再生骨料作为部分或全部骨料配制的混凝土称为再生混凝土。将用来生产再生骨料的原始混凝土成为基体混凝土。
1.2基体混凝土的来源
用来生产再生骨料的基体混凝土主要有以下来源:(1)建(构)筑物因达到使用年限或因老化被拆除所产生的基体混凝土。这是基体混凝土的主要来源;(2)市政工程的动迁及重大基础设施的改造产生的基体混凝土(随着社会经济的发展,此项所占比例将越来越大);(3)商品混凝土由于质量等原因产生的基体混凝土数量巨大;(4)因意外原因如地震、台风、洪水等造成的建筑物倒塌而产生的废弃混凝土块。如我国建国以来最大的地震一唐山大地震,当时造成唐山地区屋瓦无存,可想而知当时所产生的废弃混凝土数量之巨大。令人震惊。日本因阪神大地震造成建筑物倒塌而产生的废弃混凝土达1700万吨之余。
1.3再生骨料的耐造工艺
用基体混凝土制造再生骨料的过程就是把不同的破碎设备、筛分设备、传递设备及除杂设备合理组合在一起的生产工艺过程。
2再生骨料的性质
2.1再生料的组成豆级配
粒径大于5mm的颗粒为再生粗骨料。再生粗骨料颗粒一般为表面包裹着部分水泥砂浆的石子、小部分与砂浆完全脱离的石子,还有极少一部分水泥石颗粒。再生骨料表面是否粘附水泥砂浆以及粘附水泥砂浆的多少等情况与基体混凝土的强度等级、骨料种类等因素有关,基体混凝土强度越高,附着在再生骨料表面的水泥砂浆越多;碎石因其表面积大且粗糙。因此比卵石表面附着水泥砂浆多。
再生细骨料的粒径尺寸范围为0.08-Smm,主要包括砂浆体破碎后形成的表面附着水泥砂浆的颗粒,表面无水泥砂浆的颗粒,水泥石颗粒及少量破碎石块。
2.2再生骨料的物理力学性能
与天然秒石骨料相比。再生骨料由于含有30%左右的硬化水泥砂浆。导致其吸水性能、表观密度、强度等物理力学性质与天然骨料不同。
天然骨辩结构坚硬致密、空隙率低,所以其吸水率和吸水速率都很小。再生骨料表面粗糙。棱角较多。且骨料表面还包裹着相当数量的水泥砂浆(水泥砂浆空隙率大、吸水率高)。在加上混凝土块在解体、破碎过程中由于损伤,内部存在大量微裂缝。这些因素都使其吸水绿和吸水速率增大,这些对混凝土的配制是不利的。因此应以吸水率和安定性为评价指标,将再生骨料分为不同的级别,分别用于生产不同强度登记再生混凝土。可在次基础上。考虑反映再生骨料强度的压碎指标和磨损指标。建立相应的分类标准。
2.3再生骨料对混凝土强度的影响
再生骨料对混凝土强度的影响有两方面:一是骨料自身强度的影响;二是对界面结合的影响。再生骨料的表面粗糙度比天然骨料大,再加上解体破碎过程中,部分石子因受力而出现不同程度的裂缝,即增加了新的粗糙面积,又增加了棱角效应。同时经过多次筛分,天然骨料中的不良颗粒被淘汰,使再生骨料的性能优化。从而满足配制再生混凝土的需要,叉因再生骨料亲水性强等因素,使接触面结合得到加强,因再生骨料强度较低而导致的再生混凝土性能的劣化得到一定程度的补偿。
3再生混凝土的性质
3.1再生混凝土的物理力学性质
由于再生骨料有较大的吸水率及骨料粗糙的颗粒效应,棱角效应,导致在配合比相同的条件下。再生混凝土的流动性比普通混凝土差,但粘聚性和保水性较好。其塌落度岁再生骨料的使用比例的增大而降低。由于用水量的增多,导致单方水泥用量增多。这是再生混凝土经济的地方。再生混凝土比普通混凝土弹性模量低,且干缩值和徐变值较大,这是影响应用的不利因素。但其热导率低。热工性能好。密度小,适用于墙体材料,可以提高建筑物的保温隔热性能。
3.2再生混凝土的抗压强度
基体混凝土的强度等级、使用环境、老化程度各不相同,解体、破坏的工艺及质量控制措施又有所差异。因此再生骨料的品质变化较大。用再生骨料配置的再生混凝土强度变化规律也就较差。这也是再生混凝土强度难以控制的主要原因,对再生骨料进行分级筛选,可以适当控制再生混凝土的强度等级。
4再生混凝土的利用及发展前景
被拆除的建筑物的建成年代一般较早,混凝土等级不是很高,有这样的混凝土块再生混凝土一般为中低强度混凝土,可广泛用于非承重结构混凝土,如基础垫层、水沟、排水槽、重力护壁、海岸防护堤、砌块等强度较高的再生混凝土可用于钢筋混凝土结构。
仅采用再生混凝土制成的再生混凝土。其性能同普通混凝土相比几乎不下降。为扩大再生混凝土的应用范围。可采用再生粗骨料和天然砂组合或者再生粗骨料和部分再生细骨料,部分天然砂组合,制成相对强度较高的再生混凝土。再生细骨料和破碎过程中产生的微粉,含有未水化的水泥颗粒,具有活性性质,且密度低,热导率小,用来生产砌块、空心砖、墙板,取代传统的粘土砖。具有明显的经济效益和环境效益。
混凝±再生技术累有很大的发展前景。不仅能降低建筑行业的成本,节省天然骨料资源,缓解骨料供求矛盾。还能减轻对城市环境污染,保护耕地。总之,混凝土再生技术披广泛采用,将是一项不可多得、利国利民的新型建筑技术,我国崮筇刚晰融酮釉醚)喝同持续发展型时料的每薄命。