再生混凝土開發(fā)利用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

崔思賢，秦?fù)碥姡S仕雄

(新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830047)

由于近幾十年中國城市建設(shè)的飛速發(fā)展，帶來的一系列與人類生活的自然環(huán)境和社會環(huán)境之間的矛盾也日益突出。其中最為亟待解決的就是對大量建筑垃圾的處理。我國對建筑垃圾傳統(tǒng)的處理方法主要是將其運(yùn)送郊外露天堆放或是填埋，造成了大量的廢棄混凝土堆積于城市郊區(qū)、河流附近，既污染了環(huán)境又浪費(fèi)了資源。因此，如何實(shí)現(xiàn)廢棄混凝土的再利用，包括美國、日本、德國的很多發(fā)達(dá)國家做了大量的研究，我國在這方面的研究還處于起步階段，還需要進(jìn)一步結(jié)合我國的基本國情作進(jìn)一步的研究分析。本文通過對再生混凝土的技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)效益綜合分析，探討再生混凝土開發(fā)利用的可行性。

1 再生粗骨料技術(shù)指標(biāo)

通過實(shí)驗(yàn)表明，在大多數(shù)情況下，經(jīng)完全破碎的混凝土基本可以作為新拌制混凝土的粗骨料。現(xiàn)存的主要問題是混凝土的使用范圍和再生骨料對天然骨料的和易性問題。由于再生骨料表面粗糙、棱角較多，并且骨料表面還包裹著相當(dāng)數(shù)量的水泥砂漿(水泥砂漿孔隙率大、吸水率高)，再加上混凝土塊在解體、破碎過程中由于損傷積累使再生骨料內(nèi)部存在大量微裂紋，使再生骨料的吸水率和吸水速率增大。因此，再生骨料對天然骨料的取代率直接影響混凝土的彈性模量。另外由于混凝土存在碳化效應(yīng)和使用特性的要求，使再生粗骨料的摻量受到限制。

再生骨料主要取自廢棄的混凝土、舊砌體等建筑垃圾，因此，筆者將對這些建筑垃圾中的再生骨料與天然粗骨料的一些理化特性進(jìn)行比較。

1.1 再生混凝土粗骨料顆粒級

由圖1可以看出再生粗骨料與天然粗骨料的級配曲線基本上是重合的，說明再生骨料的級配完全能滿足配制混凝土的要求。

1.2 再生混凝土粗骨料壓碎指標(biāo)

由圖2可以看出，再生骨料的力學(xué)指標(biāo)與天然骨料基本一致。所以在從壓碎指標(biāo)看來，再生骨料以一定取代率取代天然骨料理論上是可行的。

圖1 粗骨料顆粒級配曲線

圖2 粗骨料的壓碎指標(biāo)

另外，由于再生骨料表面含有水泥砂漿以及一些細(xì)小的裂縫，其吸水率比天然骨料也有所增加。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，再生骨料的吸水率達(dá)到3.9%。因此在配制混凝土是要考慮其有效水灰比。

2 再生混凝土的配制及試驗(yàn)

由于天然骨料與再生骨料之間的特性差異以及再生骨料的吸水特性，實(shí)驗(yàn)采用三組不同的水灰比配制9組試塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。另外為了改善混凝土的性能，在混凝土中參入一定量的粉煤灰，其配合比詳見表1，水泥采用42.5R級普通硅酸鹽水泥。

表1 混凝土配合比一覽表

對配制的9組混凝土分別測定3 d、7 d以及28 d齡期的抗壓強(qiáng)度，詳見表2。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度是C20，由表2可得出當(dāng)再生骨料以50%和100%取代率時(shí)，強(qiáng)度完全符合設(shè)計(jì)要求。

表2 混凝土抗壓強(qiáng)度一覽表

續(xù)表

3 再生混凝土的經(jīng)濟(jì)分析

通過對市場各種原材料的詢價(jià)，默認(rèn)生產(chǎn)1 m3混凝土所耗費(fèi)的人工費(fèi)和機(jī)械費(fèi)相等，只考慮所耗費(fèi)的原材料的總成本。其總成本分析如表3所示。

表3 不同配合比價(jià)格分析

綜合以上材料分析，再生混凝土每立方價(jià)格較普通混凝土要少10%～15%，經(jīng)濟(jì)效益還是相當(dāng)可觀的。因此再生混凝土不僅增加了經(jīng)濟(jì)效益，而且增加了可觀的環(huán)境效益和社會效益，是我國目前所提倡的建設(shè)節(jié)約型社會的良好體現(xiàn)，也是對循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的一種推動(dòng)。

[1]杜婷，李惠強(qiáng)，郭太平，等.廢棄混凝土再生骨料應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性分析[J].新型建筑材料，2006(6)

[2]鄧壽昌，張學(xué)兵，羅迎社.廢棄混凝土再生利用的現(xiàn)狀分析與研究展望[J].混凝土，2006(11)

[3]張學(xué)兵，鄧壽昌，鄧旭華，等.影響再生混凝土強(qiáng)度幾個(gè)主要因素的試驗(yàn)研究[J].湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，2005，27(1)