建筑废弃物再生产品生产工艺技术及应用

建筑废弃物再生产品生产工艺技术及应用

1、建筑废弃物再生产品生产工艺技术的背景

建筑废弃物再生产品是指以废混凝土、废砖、废砂为主的建筑废弃物，经破碎、筛分、去掉金属、木屑、塑料等杂质、再经一系列加工处理生成的具有一定使用价值、在建设行政主管部门备案的建材产品的统称。所涉及的建筑废弃物再生产品主要有再生骨料混凝土、再生骨料砖、再生骨料砂浆、再生种植土。建筑废弃物产生量剧增，严重危害环境，急需进行资源化转化。最近几年我国宏观经济飞速发展，城镇化比例大幅提高，与此同时工程建设和拆迁改造产生了大量的建筑废弃物)据推算，我国建筑废弃物年产生量已达20亿吨，但资源化率尚不足50%,大量的建筑废弃物主要采用露大堆放或简易填埋处理，不仅占用、浪费宝贵的土地资源，而且会产生扬尘、带来雾霎、对土壤及地卜水资源带来一次污染，史严重的是造成安全隐患，危害公众生命则产安全。建筑废弃物再生产品生产工艺技术应用研发相对滞后，产品附加值低，缺乏市场竞争力。目前我国的建筑废弃物再生产品还大多数停留在再生粗、细骨料、再生种植土等初级产品的阶段，产品附加值低，缺乏市场竞争力，销售困难。而且再生骨料质量还达不到大然砂石质量标准，使用范围相对狭小。2、建筑废弃物再生产品生产工艺技术分析

美国、德国、欧洲、日木、韩国等国家和地区的建筑废弃物资源化利用工作开展的比较早，如今经过几十年的发展，早已形成了完整的政策法规体系，建筑废弃物再生产品生产工艺技术比较先进和成熟，建筑废弃物资源化再生利用率极高。美国不但鼓励再生混凝土的利用，而且还对再生混凝土的性能做了系统性的研究和试验。比如美国密执安州用再生混凝土铺筑的23号公路、75号公路进行了再生骨料混凝土的干缩性能的实验研究。实验表明，再生骨料混凝土的干缩率大于天然骨

料混凝土。美国研制的微波技术，可以100%回收利用再生旧沥青路面料，其质量和新拌沥青而料相同，而成木可以降低1/3。日木对废混凝土处理技术的研究始于20世纪70年代。早在1977年，日木建筑业协会就制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范(案)·同解说》，规定再生粗骨料的吸水率为7%以下，1992年，日木建设省提出了《建筑副产物的排放控制以及再生利用技术的开发》五年发展规划，于1994年制定了《不同用途卜混凝土副产物暂定质量规范(案)》，并于1996年推出了《资源再生法》，为废混凝土等建筑副产品的再生利用提供了法律和制度保障数据统计，2005年日木全国建筑废物资源总利用率达到85%其中建筑垃圾粉碎机械废混凝土的排放量约为3200万吨，废混凝土再生利用3100多万吨，再资源化率高达98%但其中大部分用于公路路基材料中，作为再生骨料所使用的比例不足20%。此外，日木已经对再生混凝土的吸水性、强度、配合比、收缩、碳化、抗冻性等进行了系统研究。日木开发了废旧混凝土砂浆和石子的分离技术。根据该技术混凝土废料首先被破碎成颗粒，粒径小于40mm;然后进行热处理，热处理温度约为300℃;最后通过特殊机械处理使这些废料充分摩擦碰撞，实现石子和水泥砂浆的分离。分离后的石子又恢复到大然骨料的状态，可用于新混凝土的生产;产生的砂浆可应用在路基的稳定化处理方面。建筑废料再生产品应用于公路建设的研究起步较早，欧洲各国在这方而早有应用。二十世纪四十年代德国已经有了将废砖经破碎后作为混凝土材料使用的经验，是较早开始对废混凝土进行再生利用研究的国家之一。在德国每年拆除的废混凝土约为0.3吨/年，这一数字在今后几年还会继续增长。目前，德国再生混凝土主要用于公路路面。德国LowerSaxong的一条双层混凝土公路采用了再生混凝土。该混凝土路而总厚度为26cm，底层19cm采用了再生混凝土，面层7cm采用大然骨料配制的混凝土。1997年德国实施《再生利用法》,1998年8月制定了《混凝土再生骨料应用指南》，要求采用再生骨料配制的混凝土必须完全符合大然骨料混凝土的国家标准。建筑垃圾回收设备在再生混凝土开发应用方而稳步发展，并取得了一系列的成果。

2.1、国内技术及应用研究现状

我国在20世纪90年代初期开始开展建筑垃圾处理和利用的相关研究，在建筑垃圾资源化领域，特别是在再生骨料的生产与应用方而取得了一定的成果。但由于各种原因的限制，我国的建筑废弃物资源化利用率长年维持在较低的水平。究其原因，建筑废弃物资源化利用相关技术标准不完善就是其中之一。

2.2.1再生骨料混凝土

1）技术要求

①再生骨料混凝土的拌合物性能、力学性能、长期性能和耐久性能、强度检验评定及耐久性检验评定等应符合针}凝土质量控制标准》GB 50164的规定。

②再生骨料混凝土的轴心抗压强度标准值、轴心抗压强度设计值、轴心抗拉强度标准值、轴心抗拉强度设计值均可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的相关规定取值。

③再生骨料混凝土的耐久性设计应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010和《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476的相关规定。

④再生骨料混凝土的收缩值可在普通混凝土的基础上加以修正。当只掺入再生骨料时修正系数取1.0-1.5，对I类再生骨料可取1.0;对II ,Ⅲ类再生骨料，当再生骨料取代率为30%时可取1.0，再生骨料取代率为100%时可取1.5，中间可采用线性内插取值。

⑤再生骨料混凝土中氯离子、三氧化硫含量应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010和现行国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476的有关规定。

2）生产工艺

①原材料准备

（1）原材料进场时，应按规定批次验收型式检验报告、出厂检验报告或合格证等质量证明文件，

外加剂产品还应具有使用说明书。

（2）对进场的混凝土原材料应进行检验，检验样品应随机抽取，经检验合格后方可使用。

（3）原材料计量宜采用电子计量设备。计量设备的精度应满足现行国家标准《混凝土搅拌站(楼)技术条件》GB10171的有关规定，应具有法定计量部门签发的有效检定证书，并应定期校验。混凝土生产单位每月应自检1次;每一工作班开始前，应对计量设备进行零点校准。

（4）每盘混凝土原材料计量的允许偏差应符合表1的规定，原材料计量偏差应每班检查1次。

表1 各种原材料计量的允许偏差(按质量计，%)

（5）对于原材料计量，应根据粗、细骨料含水率的变化及时调整粗、细骨料和拌合用水的称量。

②混凝土搅拌。

(1)凝土搅拌机应符合现行国家标准《混凝土搅拌机》GB/T 9142的规定。混凝土搅拌宜采用强制式搅拌机。

(2)原材料投料方式应满足混凝土搅拌技术要求和混凝土拌合物质量要求。

(3)当搅拌高强混凝土时，搅拌时间应适当延长;采用自落式搅拌机时，搅拌时间宜延长30s。对于双卧轴强制式搅拌机，可在保证搅拌均匀的情况卜适当缩短搅拌时间。混凝土搅拌时间应每班检查2次。

③预拌混凝土运输。

在运输过程中应控制混凝土不离析、不分层，并应保证混凝土拌合物性能满足施工要求。当采用机动翻斗车运输混凝土时，道路应平整。当采用搅拌罐车运送混凝土拌合物时，搅拌罐在冬期应有保温措施。