李河
商丘工学院 476000
摘要:在人类现代建设的发展进程中,水泥混凝土的产生使得建筑技术水准得到了质的变化。随着城市的建筑规模的增加,混凝土材料成为重点的需求,同时随着工程的大规模进行,所产生的废旧的混凝土量也随之增加。由此产生的环境及资源等方面的问题日趋严峻。
关键词:水泥混凝土;再生;利用
在过去几十年里,钢筋混凝土结构和砖混结构作为国内建筑的主导结构,采用钢结构的只有少部分。现今,考虑资源消耗问题,红砖砌体已经被大部分地区所禁止,但是因为钢结构成本较高,所以运用不广,这使得混凝土结构成为了当今建筑的主要的结构类型,混凝土的需求不断增多。除了建筑,道路等基础设施也使用了混凝土结构。但是混凝土建筑存在一定的使用寿命,这些建筑面临淘汰时,主要是通过拆除等方式,所产生的建筑废料在大自然环境下自然消化所需时间十分长。所以,为体现资源节约,混凝土回收再利用逐渐为人所重视,国内外都开始了相关研究。
1国内废旧水泥混凝土来源
我国建筑业发展迅猛,对于建筑材料的需求也日益增加。目前,每年全球的混凝土需求总量大约为27亿立方米,而我国的需求达到了10~12亿立方米,将近占据了总需求量的一半。一般来说,混凝土原料中的基本料的主要来源为石材,且占据了原料总量的70%,意味着该产业存在一定规模的开山挖河,必然进一步对环境造成破坏,影响城市的健康发展。
废弃水泥混凝土整体量很大,来源也很广。根据实验表明,废弃混凝土回收再利用形成再生混凝土使用性能很强,强度高、抗裂、组织密度小、保温性能好等。废弃混凝土经过简单的处理后,即可用来配制中低强度的再生混凝土,既能节约开发成本也能减少环境的破坏。
2废旧水泥混凝土再利用方法及应用
由于废弃混凝土初期会经过一部分的碎块化处理,硬化的水泥浆将混合在这些碎块中,以独立混合的形式,同时还有少部分天然形成的混凝土表层,这就使得再生混凝土的表面并不平整,比较粗糙,同时材料密度并不高,很容易吸收水分并保留水分,不具备强力的粘勃性,上述的因素是造成再生混凝土不如天然基础料混凝土的根本原因,在混凝土特性方面,两者差距很明显。
对废弃混凝土的再生利用的过程主要包括:破碎块化、筛选分离、清理洗渍。在经过简单的处理便可作为调制新混凝土的原材料,其一能用混凝土配筋,其二可用来加工地面铺装和较为轻薄的砖块;另外可直接用于建筑的建设及道路施工中垫层或经筛分后作为道路基层的基础料。
废弃混凝土在初步解体及拆分过程中,由于内部存在破碎化的区域而影响再生基础料的强度,因此,根据废弃混凝土再生基础料的标号类别的不同,用在不同等级的道路及基础设施工程中。其中存在一些质地轻薄、强度较低、杂质含量较多的废弃混凝土可用作道路基础垫层使用;经过筛选后的废弃混凝土再生基础料可与其它道路施工材料混合后作为道路基层;配置较好的再生基础料可用来配制路面混凝土。
在进行城市道路修建的时候,一般会利用低填的形式铺设路基,再生用料混凝土经过一定的处理后,将会是路基铺填的优质材料,我们认为再生基础料存在的优势主要有三个方面。
(1)再生混凝土的材料表面粗制,接触面咬合能力相较天然原料要更强;
(2)再生基础料的吸水率高,混合适量水之后,再生基础料会大量吸收新拌水泥浆中多余的水分,既能降低粗制基础料表面的水灰比,又可以降低混凝土拌和物的有效水灰比;
?? (3)一般水泥砂浆会包于再生混凝土内,通过减小再生基础料与新的水泥砂浆之间的弹性比,结合面可以得到加强,因再生基础料强度较低而导致的再生混凝土使用效果下降的情况也得到了一定程度的弥补。
这个结论是有实验依据作为基础的。
利用这种材料低填路基的时候,我们建议采用以下方法。
(1)对再生用料进行筛查以及粉碎处理,以消除超标杂质颗粒;
再生基础料的颗粒杂质较多,砂浆中的水泥石本身的孔隙率就比较大,外表面较为粗制,而且在碎化的加工过程中,材料内部会出现不同大小的裂痕,所以相对于天然混凝土来说,其吸水的速率以及间距吸水率都非常大。这种特性直接导致混凝土失去水分后,干缩率会变大。
通过上述分析,我们建议在进行再生基础料混凝土配比的时候,需要对再生用料进行筛查以及粉碎处理,消除超标杂质颗粒,最终达到减少再生基础料混凝土收缩量的目的。
?? (2)利用加大水混合的方式以及石灰加水泥浆的形式对其性质进行改变,这样能有效的提高建筑铺填的强度;
把再生基础材料运用在钢筋混凝土中最重要的指标就是强度,再生基础料混凝土在其形成的时候,因为其自身各部分组成存在差距,致使后期受力时会产生裂痕,裂痕则使得混凝土的基础用料强度降低,所以到目前为止,这种再生基础料混凝土强度还是比较低下的,并不能和天然基础料混凝土的强度相比。如要提高再生混凝土的强度,必须对经过常规处理的再生基础料进行质变的强度增强加工。试验表明,结合几种不同性质的材料(如硅材料、煤灰、纯水泥浆等)对再生材料进行浸湿、冲洗、风干等步骤处理,使强度适当的增加,而且经过初步破碎处理的再生混凝土材料,适当调整其颗粒组织同样能满足有关标准,接着采用一定的固化手段,再生基础料混凝土的强度一定可以比天然混凝土强度要高得多。
?? (3)在材料中加入比较细致的颗粒,提高材料质量;
在材料中加入比较细致的颗粒,这种颗粒添加的数量保持在其原有细颗粒含量的一倍到一点五倍之间,添加细颗粒将有效提高建筑土渣的密度,使得其质量得到提升。
(4)注意再生基础料的掺入量,提升再生混凝土质量。
利用再生混凝土的基础用料来顶替天然混凝土的粗制基础料,抗压强度相对再生基础料混凝土较低会有所降低,但降低的幅度较小,不影响使用;但是在生产中一味的加大再生混凝土用料的代替数量,将会使得该材料的抗压强度直线下降。另外,配置比例相等的情况下,需要混合部分水,才能保证再生混凝土与常规混凝土具有相同的坍落度,要将再生基础用料混凝土的流动性进行加强,需要借助强力的减水剂,同时搭配矿物合剂,达到加强再生用料混凝土粘合性和保水性的目的。
由于以上原因,在进行再生混凝土配比时,应注意再生基础料的投入量、对最终强度和混凝土整体质量的影响。经过实验探究发现,利用粉煤灰代替水泥,可以有效的加强混凝土的和易性,当然这种代替指的是等量代替。
总之,通过以上技术手段对废弃的混凝土进行规模化处理,为建筑工程提供材料,采取的技术手段、设施设备及工艺流程较为简单,所花费的工程成本较低,并且可以减少现阶段的建筑垃圾的处理费用、垃圾输运费和再次购买材料的花费,后期还能产生一定的盈利,从经济及技术上讲是可行的。更为重要的意义是,在环境保护及资源节约层面,体现了建筑混凝土废料三大优势,即资源的集约化、流程的无害化、产品的循环化。目前我国的混凝土废弃物的利用还处在初级阶段,其关键原因是长久以往的建设理念及社会观念更新得缓慢。对此类技术进行研究的时候,国家相关机构以及城市规划建设的工作人员都要对此类研究进行帮扶、指导以及参与设计,同时在舆论方面进行宣传,制定相关帮扶政策以及更新技术等,要尽可能将这种技术快速地应用到相关领域里。
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