- 收藏
- 加入书签
旧路改造废弃混凝土的回收利用
摘要:混凝土材料作为当代人类拥有最大建筑用量之一的主要建筑材料,其设计理论技术与使用技术等已都日趋完善成熟。然而由于大量废混凝土建筑材料被推广应用普及的过程同时却对我国人居环境系统和社会生态系统建设带来一定了一些负面社会影响,城市基础设施拆迁安置及重点工程拆除改造工程也直接废弃产生了相当大量废旧的建筑混凝土,废弃的混凝土及时地加以处理则浪费消耗了国家大量珍贵的建筑用土地资源,污染影响了环境。通过作者对近几年国内外城镇废弃建筑水泥混凝土废渣再生回收利用发展现状研究的初步分析,提出了一个需要今后进一步加以完善改进的问题。
关键词:旧路改造;混凝土;回收;利用
目前,由于经济社会的快速发展,全国大中型城市正在大城市建设公共设施。以及民用或临时用途的地下城市,以及需要适当拆除、更新和重建的市政基础设施。在施工过程中,许多旧建筑和受损建筑没有及时清理,直接造成各种废弃建筑物和各种有害建筑垃圾。目前,废弃混凝土几乎占中国城市固体废物的40%。一方面是工业化和城市建设的快速发展,另一方面是生活垃圾造成的不可避免的社会和环境问题。例如,如何处理和使用城市中不断增多的废弃混凝土成为现阶段急需解决的事情。
1再生混凝土的相关概念及特征
再生骨料混凝土一般是指人们利用自然界废弃旧混凝土通过破碎和加工制作而成新的天然再生建筑骨料,部分采用或将全部采用代替原天然混凝土骨料后配制加工而成新的自然新结构混凝土,简称自然再生混凝土。
废弃混凝土的性能主要技术指标特点分别有:孔隙变形大,裂缝数多,硬度指数低,抗外部环境侵蚀影响的能力稍差些;中低强度混凝土,以及其他非由荷载而直接造成建筑构件损伤的,高强混凝土所损坏用的水泥大部分都是已硬化的混凝土,而水泥骨料通常还都保持有很好使用的保温特性。
不同类型的混凝土破坏处理方式条件下处理的破坏混凝土破坏也有许多不同性质的技术特点:由建筑物设计与施工安全问题本身和各种环境因素相互作用引起造成的破坏混凝土的破坏过程是没有整体性规律的破坏;而那些由墙外的荷载直接导致建筑物的局部破坏的往往只能是混凝土局部功能的简单损坏,混凝土质量价值较高,有一个更好地再利用的价值。因此及时对建筑物废弃部分混凝土再进行一次质量等级评定也有利于进一步提高资源再利用和效率。
2旧路改造废弃混凝土再利用的可行性
即在各种已废弃的自然混凝土材料中,再进行过多次化学的切割、清晰、粉碎、筛选、分层或干燥固化之后,再根据其原的一定的水泥配比而重新采用自然混凝土方式加工,而产生的后用的再生混凝土骨材混凝土,也叫做自然混凝土材料和可再生的自然混凝土骨材,而目前人们一般又将这些可利用或再生的再生自然混凝土骨材混凝土视为其能用部分完全替代的或完全可以用全部替换或再生的再生自然混凝土骨材,而被人们广泛所使用并指加工后的再生自然混凝土材料又叫做混凝土再生自然骨材混凝土,也俗称为混凝土再生自然混凝土。再生增强对天然混凝土材料的完全高效回收利用,至少需要综合考虑如何处理好下面这样的二三大关键技术问题:一是工艺技术上比较完善经济合理但又应用范围最广泛的再生混凝土以及加工前处理工艺方法等关键技术;二是,利用再生混凝土提高对天然混凝土材料的整体抗拉强度。
2.1方法上的可行性
将较残旧的水泥砼构件在施工现场进行拆卸,通过合理的调节可移动破碎设备的一般工作机械,即可碾制并粉碎出满足一般路面要求级配尺寸的水泥粗集料颗粒。但因为一般路碎所用沥青或水泥产品的材料标号一般都不较高,硬度也要低于自然石料成品的一般硬度,因此这些材料粉碎方法对碎石设备的质量要求相对而言也都相应地较低。
2.2性质上的可行性
因为人工再造材料的各项骨材技术指标,如堆积密度、吸水率、碾碎值指数等,技术指标都完全地不同于普通传统的或自然的再造的骨材,所以这种人工材料或再生制造的人工骨料混凝土性能价格比通常都和传统普通材料或自然制造的再生骨材混凝土性能价格比,技术指标之间也往往存在着相当明显而且很大限度上的比较差距。许多有关机构作的国外比较和研究分析中都曾指出,一天然再生的自然骨材部分可以完全取代原有,或几乎全部取代了原有的自然再生天然骨材混凝土,或用于再生产原有的再生自然骨材混凝土时,其结构抗压强度、抗拉强度比值和混凝土结构弹性模量差值都是随一自然再生原自然骨料替代率数值的快速逐步地提高而和原水灰比差值的快速的增大而相应的降低,收缩性系数也会同样是随着原再生天然骨料替代率差值的相应提高而相对地快速而增大,各项主要工程耐久性指标也要相对略的明显而低于原有的天然骨料混凝土。
3旧路改造废弃混凝土回收再利用途径
3.1在再生集料方向
对将废弃沥青混凝土经过简单的机械破碎、磨细或者高温煅烧干燥后加以再利用,其方法汇.艺上较为成熟简单,处理.的工程建设总成本.相对较低沟成本低廉,比较完全能符合适用于当前我们在社会主义国家内对于利用废弃的再生水泥混凝土技术进行研究进行比较研究的资料缺乏状况和发展现状。由一种简单有效的机械方法进行破碎所得到的再生水泥混凝土碎块强度由于太过于低,不能被完全地用在可以直接地影响其整个工程效益发挥的某些工程或关键工程技术部位,只能是被用在工程安全性要求的相对成本较低的一些特定的特殊工程设施中。而经人工技术将天然废弃的混凝土块进行磨碎混合后的或直接经过低温煅烧和粉碎分离后而形成后的各种混合的产物,由于还有它由于其各自所具独特和存在着的其他各种土物理化学性质特点而还可用作适合各种特殊土壤类型性质的各种土壤改性剂填料等。
3.2在再生胶凝材料方向
废弃钢筋混凝土能将原有骨料粉碎分离,生产制出优质再生混凝土骨料,剩下来的水泥硬化的水泥浆则可用作建筑地基的改性材料,从而真正实现材料100%资源化利用。通过实验我们发现,利用水泥低温再煅烧和处理,可以使用由从废弃钢筋混凝土骨中所分离提纯出来的水泥石粉末来制备或得到一种具有强水化物活性能的再生胶凝材料。其水化酶活性直接与煅烧炉温度参数有关,650℃煅烧制备工艺得到的热再生胶凝材料水化酶活性含量最高。除了直接将分离纯化出来的高温硬化的水泥浆料分离提取出用粉煤灰作为制备水泥胶凝材料所用的水泥原料外,一些国际研究人员目前还尝试直接地利用了以石灰石粉为基础骨料生产的废弃加气混凝土煅烧制备胶凝材料。
5工程应用实验:
主道长度4079.98米(涉及旧路拆除混凝土破碎加工利用),匝道长度3136.92米(不涉及废料加工利用),本项目旧路砼破除加工利用主要用于15公分厚的级配碎石基层,道路路床回填(废料利用,回填平均厚度20公分以上),道路软基换填。G324国道公路改造施工期间进行修缮,以充分利用现有的水泥废料,并对摊铺机填料进行再生,以取代天然填料。它节省了大量的运输成本、混凝土废料的处理和天然骨料的成本。
5.1成本效益分析
混凝土的复合再生效果明显大于普通混凝土。根据相关规定,达到节省开支的效益。
5.2环境效益分析
新建的城镇道路中的公路所需碎石水泥路基路面应由碎石集料输送设备通过机械重力爆破力和利用其他辅助机械作用力而分别把细碎水泥岩石进行碾压或破碎或夯实而成。我国每完成一公里左右的水泥公路工程至少4000立方米的集土工料,这将不可避免挖掘更多的山体作为原料,开发资金不可估量,然而若采用旧路改造废弃混凝土不仅对环境减少破坏,更节省成本。
结语
从经济上和技术上讲,混凝土废弃物经过大规模处理后可以用作建筑材料。在这个阶段,有必要购买更简单、更便宜的技术设备、更低的处理成本、运输和建筑材料。此外,利用旧混凝土作为骨料生产再生混凝土可以保护环境,节约资源。它可以真正实现建筑资源和混凝土废料的安全。
参考文献
[1] 黄旎. 公路改扩建中废旧混凝土再利用技术研究[J]. 交通节能与环保, 2019, 15(3):3.
京公网安备 11011302003690号