水泥受潮后通過返工二次利用國內外研究現狀

劉浩 王燕芬 張鑫 李豹

摘要：當水泥與適量的水調和時，開始形成的是一種可塑性的漿體，隨著時間的推移，漿體變成不能流動的緊密狀態，此后漿體強度逐漸增加，直到最后變成具有相當強度的石狀固體。如果原先還摻有集合料如砂、石子等，水泥就會把它們膠結在一起，變成堅固的整體，即我們常說的混凝土，整個過程我們把它叫做水泥的凝結和硬化。但水泥容易吸水，因此，總存在水泥因放置時間過長、存放不當或室內外溫度差異導致其受潮結塊。如今很多人們正在通過對受潮后的水泥進行簡單的加工，并且是在較低成本的情況下，以達到恢復為接近未受潮水泥的性質。這樣即可以減少廢料的產生，達到綠色環保的目的;又可以節約成本，減少不必要的浪費。

關鍵詞：受潮水泥;返工;二次利用

0引言

水泥對于建筑行業來說可謂太重要了，中國三基建狂魔，對水泥的需求量非常大的。我國是水泥大國，隨著改革開放以來，受益于經濟高速增長，水泥產能迅速躍居世界第一，技術和裝備制造水平躍居國際一流。但長期粗放式發展也帶來了結構性產能過剩的頑疾。面臨產能嚴重過剩，供需矛盾更加凸顯。

由于中國環保政策愈加嚴格，再加上我國勞動力成本和原材料成本的不斷上升，使得我國水泥產能不再擴大，水泥產量維持穩定。

水泥產業專項規劃和產業政策明確提出了到2010年新型干法水泥比例達到70%，2005年，我國水泥企業數目5078家，企業平均規模20萬噸。水泥產量1000萬噸以上的企業集團只有10家，僅占全國的15%。產業發展政策指出，到2020年，企業數量由目前5000家減少到2000家，生產規模3000萬噸以上的達到10家，500萬噸以上的達到40家。統計數據顯示，僅成都市2007年淘汰落后水泥企業44家，使市場供應缺口減少500萬噸左右，供不應求的市場格局致使價格大大高于周邊城市，強烈吸引了水泥投資熱情。節能減排的政策導向為規模大、技術先進的水泥企業帶來更多增加產能和盈利的機會。首先，節能減排政策要求關閉過高能耗和不環保排放的水泥生產企業，為技術先進的水泥企業間接提供了擴大產能的機會。在節能減排政策下，國家及地方政府出臺了各種補助政策，直接推動水泥企業利用水泥生產的特定條件，開展資源回收項目，在降低生產成本的同時，還可以從政府獲得相應的額外受益。

從經濟層面來講，市場經濟的價值規律決定了，影響產品價格的因素除了生產成本，更重要的還是市場供需態勢。以2008年行情為例，成都水泥價格大約在每噸550元，而與之相鄰的重慶僅每噸400元。如此高的盈利水平共同作用的結果就是吸引了眾多水泥企業新建和擴建生產線的計劃。

1國內研究現狀

進入21世紀以來，我國基礎設施建設事業得到了飛速發展。伴隨著道路、橋梁、樓房的建設，產生了大量廢棄水泥混凝土。據不完全統計，2007年我國建筑物拆除和施工過程中產生廢混凝土總量達1.5億t左右：預計到2020年我國將產生20億t廢棄水泥混凝土。目前，我國絕大部分廢棄水泥混凝土是作為垃圾處理的，這不僅對環境造成了巨大影響，也浪費了大量可再生利用的資源。本文擬從國內、外廢棄水泥混凝土的再生利用途徑技術標準、相關政策等方面人手，對廢棄水泥混凝土再生利用發展現狀進行回顧。

通過對廢棄水泥混凝土的整理與分類，采用一定的工藝生產再生集料，是廢棄水泥混凝土的主要利用途徑。再生集料的分級是工程應用的基礎，目前常用的分級方法主要有2類：1）面向再生集料的分級。這類分級方法針對再生集料，依據再生集料的組成以及常規集料分析指標進行。2）面向使用性能的分級。這類方法不區分集料來源，直接關注集料的使用性能。不管是再生集料，還是原生集料，只要符合一定的性能要求，就歸為一類。

國外從70年代起，水泥生產就開始擔負起廢棄物回收利用的重擔。被回收利用的廢棄物種類從日常生活中的垃圾、污水處理廠的污泥到工業生產過程產生的工業垃圾。在全球范圍類利用自身的生產設施回收利用廢棄物中有用成份，積累了豐富經驗并取得卓越業績的水泥企業有兩個巨頭已經進入中國水泥行業。一個是入股華新水泥的瑞士豪西蒙，另一個是通過收購雙馬而位居四川水泥行業第一企業的法國拉法基。這兩大集團在國外都有數十年的回收利用廢棄物的經驗，不僅在符合環境保護政策下降低了生產成本和從廢棄物產生企業收取可觀的廢物處置費用，更獲得社會的好評，有的項目還從當地政府得到了可觀的財政獎勵。大大提升了其市場競爭能力和盈利水平。

廢棄水泥混凝土中含有硬化的水泥，從中分離出水泥石粉末可以制備具有水化活性的再生膠凝材料。韓國一家公司已經開發出這種再生利用的技術。該技術先把廢棄水泥混凝土中的水泥與石子、鋼筋分離，然后在700C的高溫下對其進行加熱處理，并添加特定的添加劑，就能生產出再生水泥。據試驗表明，用再生水泥制造的混凝土與普通水泥制造的混凝土性能基本相同，強度能滿足規范要求。并且，再生水泥的生產成本低，在生產過程中不產生二氧化碳，有利于環境保護。

2國外研究現狀

目前國內水泥企業利用水泥生產設施進行資源回收的，除了北京水泥廠開展了回收利用生活垃圾和工業固體廢棄物，和重慶拉法基開展了處理污水淤泥項目外，大部分僅限于余熱發電項目和部分礦渣的回收利用。

我們需要看到，拉法基在全球有超過170年的水泥生產經驗及遍布世界很多國家的技術精英之間的知識和經驗共享機制，不僅確保每一個拉法基工廠都能在最快的時間內獲得最新的技術信息，是該企業獨有的一項技術優勢。而更為重要的是該企業集團從本世紀70年代末期至今積累了超過30年的回收利用廢棄物作為替代原料或者替代燃料。據統計，拉法基集團在在全球范圍僅僅2007年就回收利用近800萬噸廢棄物。以每噸廢棄物收取1000元人民幣的服務費計算，拉法基就此服務一項就收入80億人民幣，在利用這些廢棄物替代部分原料和燃料的過程中節約的成本也在5億元以上，此外還有各項由于資源綜合利用和節約能源從政府獲得的各項補貼和返稅。拉法基的這些資源回收利用技術，在好的市場環境中可以降低成本并增加利潤，在以后激烈的市場競爭乃至價格戰競爭中會成為生存的利器和獲取持續利潤的工具。

此外，日本關于拆除的混凝土再生利用的研究已有30多年的歷史，早在1977年就制定了《再生骨料和再生混凝土使用規范》，隨后相繼在各地建立了處理建筑垃圾的再生利用工廠，生產再生水泥和再生骨料。1994年頒布再生集料試行標準，2005年頒布用于水泥混凝土的高質量再生集料（Class H）標準JISA5021：2005，之后又分2006.2007年頒布使用再生集料（Class M和Class L）生產再生混凝土的標準JISA5022：2006和JISA5023：2007。這些標準的制定，不僅大大促進了再生集料在水泥混凝土中的應用，同時也標志著再生混凝土技術趨于成熟。

自1982年起，美國在ASTMC-33-82“混凝土骨料標準”中，將破碎的水硬性水泥混凝土納入粗骨料中。大約在同一時間，美國工程兵團也在有關規范和指南中鼓勵使用再生混凝土骨料。據估計，美國僅建筑物拆除產生的垃圾每年可達1.23億t。為了解水泥混凝土再生利用情況，2004年聯邦公路局進行了全國調查，50個州中，有41個州利用廢棄混凝土生產再生集料，有38個州在路面基層（無結合料粒料基層）中使用再生集料，有11個州在水泥混凝土中使用再生集料。德克薩斯州、弗吉尼亞、密歇根、明尼蘇達和猶他州是生產和消耗再生集料最多的幾個州。其中：密歇根在26個水泥混凝土路面項目中使用了再生集料，總里程約1050km;明尼蘇達州在20多個水泥混凝土路面項目中使用了再生粗集料，且該州大交通量高速公路水泥混凝土路面設計壽命長達60年，其他公路水泥混凝土路面設計壽命為35年。

3結論

對于水泥受潮的處理，如有松塊，但用手可以捏碎時，可將松塊壓碎后繼續使用，并在拌和時加強攪拌。如用于重要工程時，應進行試驗，以確定其實際標號。如已有部分結成硬塊，用手揑不碎時，可將硬塊篩去，幷根據試驗所得的實際標號使用，或用于不重要的場所。建筑水泥受潮結塊可粉碎磨細，不能作為水泥使用，可作為混合材料摻入新鮮水泥中，摻量不超過百分之35。水泥保質期一般為3個月，過了保質期的水泥由于部分水泥顆粒受潮導致部分水化，超過保質期的水泥也不是不能用，只是強度等級會降低。水泥是粉狀水硬性無機膠凝材料，加水攪拌后成漿體，能在空氣中硬化或者在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結在一起。同時，我們知道，水泥是三大建筑材料[4]之一，它和鋼材、木材并稱為基本建設的糧食。隨著國民經濟的發展，水泥和工農業生產以及人民的生活越來越密切，在房層，橋梁、堤壩等現代建筑及國防施工中，都離不開水泥。水泥和砂子，石子結合可制備混凝土，不但經濟，而且可以較廣泛地代替鋼、木材。水泥可與鋼筋牢固結合，可根據需要制作各種建筑造型，同時可防水防火，而且可以進行美觀裝飾，例如花盆、花盤、屋柱等。這些都為剩余水泥創造了良好的條件。

參考文獻

[1]張亞楠.水泥行業將實現穩中求進[M].中國建材報中央級，2021，09，30.

[2]中國水泥協會.水泥工業“十三五”發展規劃（之三），江蘇建材. 2017，（06）.

[3]蔣建忠等人.大型生態水泥生產設施成套施工關鍵技術.2015.

項目來源：六盤水師范學院大學生創新創業訓練計劃項目（項目編號：LPSSYDXS2071）

作者簡介：

劉浩（1999.01-），男，漢族，湖南省衡東縣人，在讀本科學生，主要從事土木工程專業方面的學習和研究