廢棄混凝土回收利用現(xiàn)狀及前景展望

1、廢棄混凝土回收利用現(xiàn)狀及前景展望2011-09-30 20:52 環(huán)衛(wèi)科技網(wǎng) 作者：鐘漢華 羅嵐 劉能勝等 摘要：混凝土作為人類最大用量的建筑材料，其理論與技術(shù)已日趨成熟。然而大量混凝土被應(yīng)用的同時(shí)對(duì)人居環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)了負(fù)面影響，城市拆遷及工程改造也廢棄了大量的混凝土，廢棄混凝土的處理浪費(fèi)了大量的土地資源，污染了環(huán)境。而針對(duì)這一弊端應(yīng)運(yùn)而生的再生混凝土目前被廣泛用于地基加固、道路工程之中，對(duì)此論述廢棄混凝土再利用的現(xiàn)狀及其存在的一些問(wèn)題。關(guān)鍵詞：再生混凝土；回收；現(xiàn)狀；問(wèn)題中圖分類號(hào)：X799.1/TU528.09文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-2841（2008）01-0066-03前

2、言目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城市公用與民用建筑、市政設(shè)施正大量進(jìn)行更新、改造。在建設(shè)過(guò)程中，大量舊建筑物被拆除，從而產(chǎn)生大量的建筑垃圾（主要包括廢棄混凝土塊、碎磚塊等），目前我國(guó)建筑垃圾數(shù)量已占到城市垃圾總量的3040%。根據(jù)有關(guān)資料，經(jīng)過(guò)對(duì)磚混結(jié)構(gòu)、全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)等建筑施工材料損耗的粗略估計(jì)，每萬(wàn)m2建筑的施工過(guò)程中，僅建筑廢渣就會(huì)產(chǎn)生500600t。據(jù)此測(cè)算，我國(guó)每年僅施工建設(shè)所產(chǎn)生和排出的建筑廢渣就有4000萬(wàn)t。這些垃圾影響了城市生活環(huán)境，造成了環(huán)境污染。把它們運(yùn)送到郊外進(jìn)行掩埋，堿性的廢渣會(huì)令大片土壤“失活”。此舉不僅要花費(fèi)大量的運(yùn)費(fèi)，而且會(huì)給城市郊區(qū)造成二次污染。其次，堆放掩埋

3、這些建筑垃圾又要占用大量寶貴的土地資源。全世界每年約使用28億m3混凝土，而我國(guó)混凝土年產(chǎn)量就占了世界總量的約45%（約13億m3）。為此據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)一年就要開(kāi)采50億t粘土、石灰石等原材料用于生產(chǎn)水泥和混凝土，且燒制1t水泥熟料還需燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤178kg左右，如此消耗了大量的自然資源和能源。隨著城市的不斷發(fā)展，一方面建筑垃圾所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，另一方面不斷使用混凝土原材料粘土、石料、砂、煤炭等耗用了大量的礦產(chǎn)資源從而影響了環(huán)境。因此廢舊混凝土的回收利用，是節(jié)約能源與資源、保護(hù)人類生存環(huán)境、走可持續(xù)發(fā)展道路的重要課題，應(yīng)引起高度重視。1再生混凝土的利用現(xiàn)狀舊建筑物或結(jié)構(gòu)物解體的混凝土經(jīng)破碎

4、分級(jí)成為粗細(xì)骨料（再生骨料），用以代替混凝土中部分砂石配制成的混凝土，稱作再生骨料混凝土，亦稱作再生混凝土。從再生混凝土的抗壓強(qiáng)度上看，它完全可以滿足工程建設(shè)的要求。再生混凝土目前廣泛應(yīng)用于道路建設(shè)中的路基、路面、路面磚和馬牙磚等工程，在建筑工程中主要用于基礎(chǔ)墊層、底板、臺(tái)子、填充墻和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件等抗壓強(qiáng)度要求不是很高的部位。由于對(duì)再生混凝土的耐久性目前尚無(wú)突破性研究，因此它還沒(méi)有被用于房屋結(jié)構(gòu)中柱、梁、板等重要部位或構(gòu)件。二次世界大戰(zhàn)后，蘇聯(lián)、日本、德國(guó)等國(guó)重建家園時(shí)就注意到了廢棄混凝土的問(wèn)題并開(kāi)始了再生混凝土的研究開(kāi)發(fā)與利用。再生混凝土已成為發(fā)達(dá)國(guó)家共同研究的課題，有些國(guó)家還以立法的形式來(lái)保

5、證和促進(jìn)其研究的進(jìn)行。隨著我國(guó)政府對(duì)資源環(huán)境問(wèn)題的重視，我國(guó)也已開(kāi)始鼓勵(lì)再生混凝土的研究與開(kāi)發(fā)。發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用立法形式以保障對(duì)廢棄混凝土的再生利用，國(guó)際上已召開(kāi)三次有關(guān)廢棄混凝土再生利用的專題會(huì)議。歐洲一些國(guó)家在再生骨料應(yīng)用方面開(kāi)展的研究較早且制定了相應(yīng)的“應(yīng)用指南”，并修筑了一些工程。美國(guó)伊利諾伊州建筑材料回收委員會(huì)的WilliamTurley在報(bào)告中指出，每年有1108t廢棄混凝土以再生骨料的形式被循環(huán)利用，占全部骨料總量的5%（美國(guó)每年骨料總用量超過(guò)20108t）。再生骨料中約68%用于道路基層和基礎(chǔ)，6%用于拌制新混凝土，9%用于拌制瀝青混凝土，3%用于邊坡防護(hù)，7%用于一般回填，其

6、他應(yīng)用為7%。日本在建筑垃圾再生利用研究方面起步早，做得也比較好。早在1977年日本政府就制定了再生骨料和再生混凝土使用規(guī)范，并相繼在各地建立了處理建筑垃圾的再生利用工廠。目前，日本對(duì)建筑垃圾的再生利用率已達(dá)到70%左右。我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始了建筑垃圾資源化利用的研究。雖然我國(guó)對(duì)再生混凝土的研究起步比較晚，還處在試驗(yàn)室階段，但也取得了相應(yīng)的成果。目前，國(guó)內(nèi)數(shù)十家大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展了再生混凝土的研究且工作已逐漸深入。為了解決再生骨料混凝土高吸水和高收縮的問(wèn)題，研究人員系統(tǒng)研究了再生骨料的結(jié)構(gòu)特性、水分遷移特性和再生混凝土界面過(guò)渡區(qū)微觀結(jié)構(gòu)，為采取合理有效措施解決這些問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)。其他一些高校、科研院所

7、已經(jīng)開(kāi)展利用城市垃圾制取燒結(jié)磚和再生混凝土技術(shù)的研發(fā)。長(zhǎng)安大學(xué)、武漢科技大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)則開(kāi)展了將水泥混凝土廢棄物用于道路工程基層、面層、土基及防護(hù)工程的研究，并在河南、湖北等地的舊路改造中進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究，此外在同濟(jì)大學(xué)校內(nèi)用水泥混凝土廢棄物加工料建設(shè)了一條道路。2再生混凝土的基本性能（來(lái)源：廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)） 本文來(lái)自環(huán)衛(wèi)科技網(wǎng)（/） 原文鏈接：/html/sort069/201109/29817.html再生混凝土以粉碎后的廢棄混凝土作為骨料。再生骨料與天然骨料相比強(qiáng)度低、吸水率大、表面粗糙率大，所以

8、再生混凝土和天然骨料混凝土的基本性能有所不同。2.1抗壓強(qiáng)度相關(guān)試驗(yàn)表明：與天然骨料混凝土相比，同一水灰比的再生骨料混凝土的28d抗壓強(qiáng)度約低15%，但其相差的幅度會(huì)隨著齡期的增長(zhǎng)而慢慢縮小。再生混凝土的強(qiáng)度和所使用的廢棄混凝土的強(qiáng)度有著緊密的聯(lián)系。在同一水灰比條件下，再生骨料強(qiáng)度越高再生混凝土的強(qiáng)度也就越高。從一般建筑物拆除下的廢棄混凝土強(qiáng)度在C20左右，在水灰比為0.6并用再生骨料完全取代天然骨料時(shí)，其28d的抗壓強(qiáng)度可達(dá)到23.5MPa，完全符合普通混凝土的強(qiáng)度要求。2.2抗拉強(qiáng)度再生混凝土的抗拉強(qiáng)度和它的抗壓強(qiáng)度一樣，隨著齡期的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，而且再生混凝土的抗拉強(qiáng)度與天然骨料混凝土抗拉強(qiáng)

9、度的差也隨著齡期的增長(zhǎng)而增大，到28d齡期后才基本不變。但是如果在再生混凝土中摻加微細(xì)硅粉和高效減水劑則能明顯提高其抗拉強(qiáng)度，尤其在28d齡期以后最為明顯。2.3工作性再生骨料比天然骨料吸水率大、空隙多、表面粗糙度高、用漿量多。有關(guān)研究成果表明，在相同水灰比條件下，再生混凝土中再生骨料所取代的比例越高其坍落度就越小。同時(shí)，骨料表面粗糙，增大了拌和物在拌和與澆筑時(shí)的摩擦力。2.4干縮性由于再生混凝土使用的是吸水率大、空隙率高的再生骨料，因此它的干縮性比天然骨料混凝土要大，且其干縮的程度和干縮持續(xù)時(shí)間隨著再生骨料取代比例的增大而增大和加長(zhǎng)。在再生骨料取代比例達(dá)到50%以上時(shí)，其干縮時(shí)間持續(xù)較長(zhǎng)，但

10、在50d齡期后干縮速率十分緩慢，干縮的增量也較小。2.5用水量由于再生骨料內(nèi)部缺陷多、吸水率大、表面較粗糙，因此配合比中的砂率一般較高且隨著再生骨料所取代比例的提高而增長(zhǎng)。由于砂率較高，因此達(dá)到相同坍落度時(shí)比天然骨料混凝土用水要多，難以達(dá)到坍落性能良好。3廢棄混凝土回收利用存在的問(wèn)題及對(duì)策廢棄混凝土回收利用可節(jié)約混凝土原材料中大量的砂石骨料，減少?gòu)U棄物堆放場(chǎng)地，減輕對(duì)環(huán)境的破壞，具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。然而再生混凝土雖然有這么多優(yōu)勢(shì)，但在推廣中卻遇到了如下幾方面困難。3.1再生混凝土價(jià)格偏高目前廢棄混凝土的回收一般經(jīng)過(guò)拆除、運(yùn)輸、破碎、篩分、沖洗、送至混凝土拌和廠等程序，采用就地破碎篩洗

11、對(duì)于城市一般工程不太實(shí)際，因此再生骨料一般比普通骨料價(jià)格偏高。有人進(jìn)行過(guò)測(cè)算，再生混凝土的綜合效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)混凝土。如上海市按規(guī)定對(duì)10萬(wàn)m3廢棄混凝土進(jìn)行處置的費(fèi)用為1485萬(wàn)元，如果將其加工成再生混凝土骨料，只需800萬(wàn)元左右（80元/m3）。如果將一部分處置費(fèi)補(bǔ)貼給混凝土生產(chǎn)商，則再生骨料混凝土價(jià)格肯定比傳統(tǒng)混凝土價(jià)格低。即使不計(jì)算再生混凝土的環(huán)境效益，單就回收建筑垃圾而言，也能節(jié)省一半處置費(fèi)用。只要將節(jié)省下的費(fèi)用部分補(bǔ)貼給再生混凝土生產(chǎn)廠商，就能使其價(jià)格降到傳統(tǒng)混凝土之下，從而輕易破除價(jià)格之瓶頸。3.2再生混凝土沒(méi)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為剛走向市場(chǎng)的新材料，再生混凝土推廣的第二個(gè)難關(guān)就是相關(guān)技

12、術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)目前尚未確定。沒(méi)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，就無(wú)法確保在大量生產(chǎn)應(yīng)用中的質(zhì)量穩(wěn)定，再生混凝土就很難被大多數(shù)建筑承包商所接受。目前國(guó)內(nèi)這些領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)還幾乎是一片空白。這就要求有關(guān)政府職能部門能為再生建材的推廣開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，建立相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。3.3集中建立再生混凝土生產(chǎn)基地有條件的城市可建立再生骨料生產(chǎn)廠和利用再生骨料的混凝土攪拌站或預(yù)制品加工廠，以充分利用廢棄混凝土。結(jié)合城市規(guī)劃，廠址選在廢棄混凝土存放處附近，這樣不但節(jié)約土地，而且材料來(lái)源豐富，更便于就地取材。也可將粉碎攪拌一體機(jī)直接安放在房屋拆除現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)場(chǎng)回收、利用廢棄混凝土，將其變成再生混凝土并隨即用于新建工程上，這樣可進(jìn)一步降低成本。3.4加強(qiáng)

13、再生混凝土立法加強(qiáng)立法，利用經(jīng)濟(jì)杠桿的調(diào)節(jié)作用制定再生骨料推廣應(yīng)用的強(qiáng)制性措施。發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用立法形式來(lái)保障廢棄混凝土的再生利用，國(guó)際上已召開(kāi)三次有關(guān)廢棄混凝土再生利用的專題會(huì)議。歐洲一些國(guó)家在再生骨料應(yīng)用方面開(kāi)展的研究較早并制定了相應(yīng)的“應(yīng)用指南”，也修筑了一些工程。他們的成功經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。政府在政策上要對(duì)再生骨料的回收利用給以扶持，把再生骨料的回收利用作為一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)。結(jié)論隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，作為人類使用量最大的人工材料混凝土制備和使用過(guò)程中因?qū)Y源過(guò)度開(kāi)發(fā)、能源大量消耗以及造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，與地球資源、地球環(huán)境容量的有限性以及地球生態(tài)系統(tǒng)的安全性之間的矛盾日益尖銳，迫切需要

14、研制和使用具有可持續(xù)發(fā)展的混凝土材料，以緩解和消除普通混凝土對(duì)人類自身的生存環(huán)境所構(gòu)成的嚴(yán)重障礙和威脅。（來(lái)源：廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)） 本文來(lái)自環(huán)衛(wèi)科技網(wǎng)（/） 原文鏈接：/html/sort069/201109/29817_2.html將大量混凝土廢棄物進(jìn)行批量化處理，然后作為建筑材料重新使用，所需技術(shù)設(shè)備比較簡(jiǎn)單，處理費(fèi)用低，扣除現(xiàn)階段的垃圾處理費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)和購(gòu)買建筑材料費(fèi)，甚至還有很大的贏利空間，從經(jīng)濟(jì)技術(shù)上講是切實(shí)可行的。更重要的是，使用廢棄混凝土作為骨料生產(chǎn)再生混凝土，這種對(duì)資源的再生利用可以保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源，可以真正實(shí)現(xiàn)建筑廢棄混凝土的資源化、無(wú)害化。參考文獻(xiàn)：1吳賢國(guó)，郭勁松，李惠強(qiáng)，杜婷.建筑廢料的再生利用研究J.建筑技術(shù)與應(yīng)用，2004，(1).2尚建麗