論述混凝土廢渣的再生利用

思春明

（云南省元謀縣地方公路管理段云南楚雄　651300）

論述混凝土廢渣的再生利用

思春明

（云南省元謀縣地方公路管理段云南楚雄651300）

在當前時代背景下，建筑、建材行業的發展出路就是節能環保，走可持續發展之路。實踐中，應當積極推進可再生資源的綜合應用，對廢舊物資、廢渣等進行科學回收利用，從而加快廢棄物的有效轉化和產業化發展。本文將對混凝土材料構成、應用壽命以及廢渣的環境污染等進行分析，并在此基礎上就如何實現混凝土廢渣的再生利用，談一下筆者的觀點和認識，以供參考。

混凝土；廢渣；再生利用；研究

對于建筑行業而言，施工過程產生的廢棄混凝土、廢渣等，成為建筑業的最大產出廢棄物，實踐中除部分作為施工場地比較平整以外，其他多數暴露在垃圾填埋場，其中弱堿性的物質可導致大面積的土壤失去活性。因此，在當前的形勢下，加強對混凝土廢渣的再生利用問題研究，具有非常重大的現實意義。

1　混凝土材料的結構組成展開論述發展趨勢

對于普通的混凝土而言，其主要是由水泥、細骨料、粗骨料以及外加劑和適量的水構成，通過硬化形成人造石材。其中，砂、石起骨架作用，對水泥收縮進行抑制。水泥、水構成了水泥漿，并且包在粗、細骨料的表面，對骨料間空隙進行填充。對于水泥漿體而言，其在硬化之前所起的作用是潤滑，可使混凝土拌合物具有良好的應用性能，而且硬化以后將骨料有效地在膠結在一起，從而形成一個非常堅硬的整體。對于混凝土材料結構而言，其組成過程是水+水泥→水泥漿+砂→水泥砂漿+粗骨料→混凝土。在此過程中，每一種成分都有其特殊的功用，比如水泥漿可充填砂空隙，賦予拌合物流動性和合易性。從混凝土材料的結構組成來看，其中包含的組成材料均具有可再生利用性，因此在未來的發展過程中，混凝土廢渣可再生利用。

2　從混凝土使用壽命周期闡述

對于混凝土工程而言，一般其設計使用年限在50～100年，建國初期的混凝土工程目前已經陸續進入拆除期，混凝土結構已經進入到破壞高峰期。當混凝土達到使用壽命期限以后，伴隨著拆除而來的是大量建筑垃圾，其中最大份額是混凝土廢渣。對于混凝土而言，其應用壽命主要是根據水泥標號和混凝土配置強度而定，很難給出準確的壽命期限。通常情況下，如果沒有特殊問題，比如不合格劣質水泥，混凝土的使用年限大約在50～100年之間。比如，三峽大壩的設計壽命期限是100年，實際壽命可能會更久，或許隨著水流的侵蝕，風吹日曬后表面風化從外到里影響混凝土的內部結構，混凝土的使用壽命周期可能會縮短。

3　減少環境污染和資源的浪費

據統計數據顯示，目前國內每年澆注的混凝土大約有15～20億m3，其中砂石骨料占比在70%以上，由此可以推算出每年國內開山采石大約11～14億m3。同時，國內每年的混凝土廢渣量大約在600萬m3左右，一部分會填筑海岸、或者充當道路、建筑基礎墊層，絕大多數都作為建筑垃圾進行填埋。在該種情況下，不僅占用了大量的土地資源，而且還造成了嚴重的浪費和環境污染。據住房和城鄉建設部給出的材料顯示，到2020年國內還將新建居民住宅300億m2，因此而產生的城建垃圾至少50億t，其中的主要廢料是混凝土，至少占半數。實踐中可以看到，當前國內對建筑廢料的二次應用率非常的低，正如上文所述，多用于回填道路或者建筑基地，低級用途難以實現混凝土廢渣的高效應用；以目前的技術，粗、細骨料配制混凝土用于建筑結構構件、道路面層以及制造水泥等，效率比較低，因此多數建筑垃圾在沒有經過任何處理的情況下，就被運到郊外填埋、或者露天堆放廢棄，一方面占用了大量的土地，另一方面造成了嚴重的環境污染。基于此，我們應當從根本上改變傳統的混凝土生產模式，將混凝土生產模式轉變成可持續發展模式。比如，采取再生混凝土技術，對混凝土廢棄物進行回收利用，從而恢復其原有的應用性能，并形成新的半成品，在國內許多缺乏砂、石材料的地區，一方面可以使有限的資源得到充分的利用，另一方面還可以有效解決環保問題。

4　廢棄混凝土的處置和利用

混凝土廢棄物實際上是一種可再生資源，混凝土廢棄物處理過程中，應當以“減量化、循環再生以及重復利用”為基本原則，目前國內混凝土廢渣再生利用的途徑如下：將混凝土廢渣破碎以后，作為建筑物墊層，或者用于道路基層鋪墊，這是傳統意義上的混凝土廢渣最簡單應用途徑，同時也是目前國內對混凝土廢渣最常用的一種利用方式。此外，混凝土廢渣破碎以后，可用于混凝土砌塊磚生產，制作鋪道磚以及花格磚等。比如，目前國內一些建筑構件預制品企業，利用工地爆破拆除的基坑支護等混凝土廢渣，制作空心砌塊，再次應用到建筑行業之中。將廢棄的混凝土破碎、分選以及篩分和潔凈以后，作為再生骨料，用于制成再生粗骨料、細骨料等等，以代替自然砂、石來配制骨料混凝土。從鋼筋混凝土工程項目施工應用情況來看，這是一種處理混凝土廢渣的有效方法；利用再生骨料制作再生混凝土，實際上是一種綠色工藝，該種混凝土二次應用的方法，也將成為未來混凝土行業發展的主流趨勢。比如，德國的某雙層混凝土道路，就采用了二次骨料混凝土，其路面厚度達到了26cm，底層混凝土的厚度也達到了19cm，其采用的是再生骨料混凝土。對于其面層而言，厚度在7cm左右，采用的是天然骨料配制而成的混凝土。

在建筑混凝土廢渣再生利用過程中，其基本機理是利用廢棄的混凝土主要成分，比如落地灰、混凝土塊以及碎磚塊和水泥等無機物，這些無機物具有良好的穩定性，對構件強度影響不大，經篩分加工處理以后，會生成砂樣顆粒，并根據顆粒的特點、性狀等，代替砂子用來配制各種拌和物，從而使其能夠達到理想的效果。混凝土廢渣加工過程中，其基本工藝如圖1。

圖1　混凝土廢渣加工工藝圖

在收集好建筑廢渣以后，將其運送至加工點放置，然后再對其翻曬、晾干，當干透95%以上時，方可加工。實踐中可以看到，當廢渣濕度太大時，對篩揀、破碎等非常不利。其中，過篩分揀工藝，主要是把混凝土中的廢渣，比如鐵絲、鋼筋以及木材和其它雜物徹底地去除，并對混凝土廢渣碎磚塊等進行分揀堆放，然后將其加工成再生砂循環利用。在混凝土廢渣破碎過程中，采用的主要機械設備是破碎機，比如PC-300型，其有效破碎細度一般在0～20mm范圍之內，實際操作過程中可以根據需要進行優選。在投料破碎過程中，碎磚塊、混合料等，需分別進行破碎，其中碎磚塊可以破碎出純磚砂，而混合料則可以破碎出混合砂及碎石。

混凝土廢棄物再生利用工藝，在現代建筑工程項目施工建設過程中的應用非常的廣泛，其應用效果分析如下：

某住宅小區工地建設過程中，對混凝土廢渣進行再生利用，取得了良好的應用效果。對于該住宅小區而言，新建的住宅樓都采用的是磚混結構建筑形式，建筑總面積達到了6230m2。該工程項目開工后，留出了一塊空地作為混凝土廢渣堆放場。隨著工程的施工建設，原工程地面以上結構施工過程中，采用PC-300@500錘式破碎機，對施工過程中產生的混凝土廢渣進行加工，從開工到施工完畢，所收集到的混凝土廢渣總量超過了182m3，再生砂加工量171m3，純磚砂55m3，混合砂量106m3。按照工程預算定額進行計算，回收加工1m3混凝土廢渣所產生的經濟效益大約為45.4元，即回收成本是8元/m3，如果對上述廢渣進行回收利用，則該工程可節約大約6398元資金。根據這一計算結果可知，如果全國缺乏砂石材料的地區都采取有效的措施來回收利用混凝土廢渣，則所取得了的經濟效益會非常的顯著。在混凝土廢渣再生利用過程中，不僅可以帶來一定的經濟效益，而且也可以帶來良好的社會和環境效益。實踐中，如果各建筑工程項目施工建設過程中的混凝土廢渣都能夠得以有效的應用和自行消化，設專門的廢渣加工場地，并對混凝土廢渣進行綜合處理、循環利用，則可獲取非常好的經濟效益和環境效益。

5　結語

綜上所述，混凝土廢渣處理過程中，應當以減量化和重復利用為基本原則，將廢棄的混凝土作為可再生利用資源重新用在施工建設過程中，采用有效的途徑和方法，使混凝土廢渣變成綠色建筑材料。混凝土廢渣的再生利用，不僅可以有效減少工業建筑垃圾的排放量，節省費用、減少環境污染，而且還可以有效利用可再生資源，減少消耗，從而實現人與自然的和諧相處，可持續發展；在滿足當代發展需求的同時，為后代人留下可永續發展的環境、資源。因此，混凝土廢渣再生利用，能夠實現很好的社會和環境效益。

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TU528

A

1673-0038（2015）23-0098-02

2015-5-20

思春明（1975-），男，工程師，大學本科，主要從事公路工程管理方面的工作。