高英力,段開瑞,何倍,曾維,徐藝珅,卜濤,龍國鑫
(1.長沙理工大學 交通運輸工程學院;長沙 410114;2.同濟大學 先進土木工程材料教育部重點實驗室,上海 201804;3.中建西部建設湖南有限公司,長沙 410004)
混凝土作為全球第二大人造消耗材料,年產量超過300億t,其生產帶來的大量CO2排放與廢棄物的堆積一直是世界公眾所擔憂的問題[1-2]。目前,混凝土廢棄物再生熱點集中于已硬化的“建筑與拆除廢棄物(Construction and Demolition Waste,CDW)”[3-4]。研究表明,CDW非常適合作為再生骨料應用于新建建筑物中[5-7],包括道路結構中瀝青混合料用骨料、碎石隔離層以及溝槽的回填等[8-10]。然而,對于混凝土攪拌站中的高含水未硬化廢棄物,其再生利用進展卻相對較緩慢[11-12]。
在實際生產中,混凝土攪拌站得到的廢棄物主要有4種:返廠的仍具有工作性的混凝土、再生骨料、再生水和混凝土廢漿CSW(Concrete Slurry Waste)[13]。其中,部分返廠的仍具有工作性的混凝土,會被降級用于制備特殊的、具有標準尺寸的水泥混凝土板或用作回填墊層的充填材料[14];再生水可用于清洗攪拌車、堆料場以及拌和新拌混凝土[15-16];而分離得到的再生骨料則和CDW一樣,可被收集并應用于新建建造物中[17-18];只有CSW在短暫的存放期后,會被集中運往公共場地進行堆埋。相關數據顯示,亞洲國家的混凝土攪拌站平均每生產1 t混凝土,就會產生15~20 kg CSW,僅中國香港一地,每年的CSW產量就超過12萬t[19-20]。筆者針對CSW的再生利用研究進行全面綜述,并指出其未來高效再生利用的發展方向。
CSW的產生過程如圖1所示,返廠混凝土經過鼓式再生設備或轉篩式再生設備與壓力水的沖洗,被分為再生骨料和廢水與砂漿的混合物,經過標準沉淀池過濾后,得到CSW(pH=10.5~12.5)[18]。……