建筑淤土免燒陶粒的綠色度評價★

盧樟鋒 杜勝吉 方家宏 潘志超 江 濤 唐紹春

(1.浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院土木建筑工程學(xué)院，浙江 寧波 315100； 2.浙江河口海岸工程監(jiān)理有限公司，浙江 杭州 310000)

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·建筑材料及應(yīng)用·

建筑淤土免燒陶粒的綠色度評價★

盧樟鋒1杜勝吉2*方家宏1潘志超1江 濤1唐紹春1

(1.浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院土木建筑工程學(xué)院，浙江 寧波 315100； 2.浙江河口海岸工程監(jiān)理有限公司，浙江 杭州 310000)

在已有輕集料綠色度評價方法的基礎(chǔ)上，對建筑淤土免燒陶粒的綠色度進行了計算評價，結(jié)果顯示應(yīng)從產(chǎn)品質(zhì)量、資源消耗、環(huán)境污染這三個指標(biāo)出發(fā)提高陶粒的綠色度，同時，免燒陶粒工藝的綠色度明顯優(yōu)于焙燒工藝且與同類型的粉煤灰免燒陶粒相比，建筑淤土免燒陶粒具有更高的綠色度，應(yīng)推廣使用。

建筑淤土免燒陶粒，粉煤灰，綠色度評價

1988年，“綠色材料(green material)”的概念在第一屆國際材料科學(xué)研究會首次提出。1999年，我國在首屆全國綠色建材發(fā)展與應(yīng)用研討會上明確提出綠色建材(Green Building Materials)的概念。我國是建筑材料大國，改革開放以來，全國上下基礎(chǔ)建設(shè)都在快速發(fā)展，我國建材行業(yè)從原先的高耗能、高污染生產(chǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)向了向綠色建材發(fā)展。綠色建材在品種、質(zhì)量、功能上快速發(fā)展，相關(guān)學(xué)者逐步提出各種評價體系：生命周期評價體系、綠色度評價體系等。

建筑淤土免燒陶粒是一種新型的人造免燒陶粒，其以建筑淤土為主要原材料，并輔以水泥、石灰石粉和石膏等材料搖制成型，其養(yǎng)護方式可為自然養(yǎng)護或蒸汽養(yǎng)護。建筑淤土制備免燒陶粒的資源化利用將有效改變現(xiàn)行建筑淤土的處置現(xiàn)狀，變廢為寶，為社會可持續(xù)發(fā)展出力。

本文擬通過對陶粒制作工藝(免燒和焙燒)以及種類(建筑淤土免燒陶粒和粉煤灰免燒陶粒)進行綠色度值計算，找出對綠色度值的影響最大的指標(biāo)。同時，通過對建筑淤土免燒陶粒的綠色度評價確定免燒陶粒對環(huán)境的友好性，并比較同類產(chǎn)品在綠色度方面的優(yōu)劣和確定影響產(chǎn)品綠色度的關(guān)鍵因素，從而為建筑淤土免燒陶粒的品質(zhì)改進和性能優(yōu)化提供指導(dǎo)依據(jù)。

1 綠色度分析

1.1 綠色度評價體系結(jié)構(gòu)

王慧萍和黃勁等人采用模糊數(shù)學(xué)的方法，建立了綠色輕集料的綠色度評價方法[6.7]。在該方法中，其評價體系的考察因素主要包括：生產(chǎn)效率T(單位時間的產(chǎn)量)、產(chǎn)品質(zhì)量Q、成本C，以及資源消耗R和環(huán)境污染E，其綠色度評價體系的框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。本文將借助此方法對建筑淤土免燒陶粒和粉煤灰免燒陶粒進行綠色度計算和比較。

1.2 建立綠色度評價的模糊評判模型

基于王慧萍和黃勁綠色度評價體系結(jié)構(gòu)建立工藝方案的綠色度評價模型，如式(1)所示[6.7]：

(1)

2 免燒陶粒綠色度評價計算與比較

2.1 免燒工藝與焙燒工藝綠色度值計算

免燒工藝與焙燒工藝相比具有環(huán)保、節(jié)能等諸多優(yōu)點。但仍無法量化地了解兩者的綠色度值的差異，所以本節(jié)根據(jù)兩者的特點通過模型計算兩者的綠色度值。其中，免燒工藝標(biāo)記為A，焙燒工藝標(biāo)記為B。

1)建立評判模型。根據(jù)評判模型(1)得出本問題中求解綠色度的評判模型[6.7]，其中，ωT=0.053,ωC=0.158，ωQ=ωR=ωE=0.263。從式(1)的數(shù)量關(guān)系中可以看出質(zhì)量Q、資源消耗R和環(huán)境污染E這三個指標(biāo)占了大部分權(quán)重，成本指標(biāo)的權(quán)重次之，而生產(chǎn)效率這一指標(biāo)的權(quán)重相對于其他四個較小，對綠色度影響很小。所以應(yīng)著重從質(zhì)量Q、資源消耗R和環(huán)境污染E這三個指標(biāo)對陶粒生產(chǎn)進行改進和優(yōu)化。在不大大提升成本和降低效率的情況下，提高質(zhì)量，降低資源消耗，降低環(huán)境污染，就能大大提升產(chǎn)品的綠色度。

2)評判矩陣的R確定。基于本文的研究對象，首先建立如表1所示評價等級尺度表。

因為本文是兩個工藝和兩個產(chǎn)品之間的相互比較，所以只有3個等級值。如果是3個～5個工藝或產(chǎn)品的比較則需要5個等級值。等級尺度越有利于提高綠色度則等級值越高。

表1 各因素評價等級尺度表

免燒工藝為A工藝，焙燒工藝為B工藝，通過對A，B兩種工藝進行對比分析，得出了各自對應(yīng)的T，Q，C，R，E的特點，如表2所示。

表2 A，B兩種陶粒工藝特點比較

對照表2，得出A，B兩種工藝的綠色度等級值，見表3。

表3 A，B兩種工藝綠色度等級值表

根據(jù)公式得評判矩陣(2)：

(2)

將其代入式(1)中，則可得免燒工藝和焙燒工藝的綠色度值分別為0.912，0.544，由以上綠色度值的計算可以看出免燒工藝的綠色度明顯優(yōu)于焙燒工藝。

2.2 建筑淤土免燒陶粒與粉煤灰免燒陶粒綠色度值計算與比較

粉煤灰免燒陶粒是現(xiàn)今使用最為廣泛的免燒陶粒，其各方面性能均很優(yōu)異。本節(jié)將對建筑淤土免燒陶粒和粉煤灰免燒陶粒進行工藝特點比較，再計算兩者的綠色度。建筑淤土免燒陶粒為C產(chǎn)品，粉煤灰免燒陶粒為D產(chǎn)品。建筑淤土免燒陶粒和粉煤灰免燒陶粒的特點比較見表4。

對照表4，得出如表5所示C，D兩種陶粒的綠色度等級值。

表4 C，D兩種免燒陶粒特點比較

表5 C，D兩種免燒陶粒綠色度等級值表

根據(jù)前面結(jié)果，同樣可計算出建筑淤土免燒陶粒和粉煤灰免燒陶粒的綠色度分別為0.982和0.684。由其可知，建筑淤土免燒陶粒的綠色度也優(yōu)于粉煤灰免燒陶粒，說明利用建筑淤土生產(chǎn)建筑淤土免燒陶粒相比目前用粉煤灰生產(chǎn)免燒陶粒這一使用最廣泛的免燒陶粒生產(chǎn)方式是一種具有更高綠色度的可行性途徑。建筑淤土免燒陶粒是未來的一大發(fā)展方向，具有廣闊的研究和應(yīng)用前景，應(yīng)將其進行大力宣傳推廣。

3 結(jié)語

1)以模糊數(shù)學(xué)層次分析模型作為綠色度評價體系的評價模型，根據(jù)相關(guān)計算得出應(yīng)從產(chǎn)品質(zhì)量、資源消耗、環(huán)境污染這三個指標(biāo)出發(fā)提高陶粒的綠色度；2)綠色度值計算結(jié)果顯示，免燒工藝的綠色度明顯優(yōu)于焙燒工藝；3)建筑淤土免燒陶粒的綠色度相比于粉煤灰免燒陶粒具有更高的綠色度，應(yīng)進行大力宣傳推廣。

[1]楊 凱.淺析綠色建筑材料的發(fā)展趨勢.工程技術(shù)與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟，2012(5):22-23.

[2]龔志起.綠色建筑材料的界定與評價.建筑管理現(xiàn)代化，2003(2):6-9.

[3]龔 平.墻體材料的綠色度評價體系研究.重慶：重慶大學(xué)，2007.

[4]唐紹春，江 濤，潘志超，等.建筑淤土制備免燒陶粒的可行性研究.山西建筑，2014,40(28):116-117.

[5]陳子玉.我國城市建筑渣土處置的現(xiàn)狀與對策.南京曉莊學(xué)院學(xué)報，2003,19(4):84-87.

[6]王慧萍.綠色高強優(yōu)質(zhì)輕集料的研究.武漢：武漢理工大學(xué)，2004.

[7]胡曙光，黃 勁，王發(fā)洲.輕集料綠色度評價方法的建立及應(yīng)用.硅酸鹽通報，2006,25(5):65-69.

The green degree evaluation of construction silt soil unbaked ceramsite★

Lu Zhangfeng1Du Shengji2*Fang Jiahong1Pan Zhichao1Jiang Tao1Tang Shaochun1

(1.CivilEngineeringConstructionCollege,NingboCollegeofTechnologyandEngineeringCollege,ZhejiangUniversity,Ningbo315100,China;2.ZhejiangHekouanEngineeringSupervisionLimitedCompany,Hangzhou310000,China)

Based on existing lightweight aggregate green degree method, this paper made calculation and evaluation to green degree of construction ilt soil unbaked ceramsite, the results showed should improve the ceramsite green degree from the products quality, resources consumption, environmental pollution these three indicators, at the same time, the green degree of unbaked ceremsite process obviously better than roasting process, and compared with the same type of fly ash unbaked ceramsite, the construction of silt soil unbaked ceremsite with higher green degree, should be popularized and applied.

construction silt soil unbaked ceremsite, fly ash, green degree evaluation

1009-6825(2015)01-0113-02

2014-10-28

★：國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目(項目編號:201313022013)；寧波市擇優(yōu)委托項目(項目編號:2011C11009)

盧樟鋒(1993- )，男，在讀本科生； 方家宏(1993- )，男，在讀本科生； 潘志超(1993- )，男，在讀本科生； 江 濤(1993- )，男，在讀本科生； 唐紹春(1992- )，男，在讀本科生

杜勝吉(1990- )，男，助理工程師

TU521

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