论文――节能减排新技术

1、建筑垃圾循环再生利用的彩色高性能生态透水混凝土摘要:中国的城市化进程带来大量的建筑垃圾,目前,我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%-40%。以500-600吨/万平方米的标准推算,到2020年,我国还将新增建筑面积约300亿平方米,新产生的建筑垃圾将是一个令人震撼的数字。建筑垃圾已经加剧了我国城市土地、资源的紧张局面,严重影响了社会经济和生态环境的协调发展,所以建筑垃圾将成为又一重大环境问题,如何处理日益增加的建筑垃圾,这是我们接下来要讨论的问题。关键词:建筑垃圾;循环再生利用;混凝土一、引言当前,在如火如荼的新城市建设中,城中村改造、拆临拆违、旧城改造等工程实施步伐不断加快,城市变得

2、越来越美的同时,建筑垃圾产生量却在与日俱增,成为环境保护的又一大难点。建筑垃圾犹如城市建设的伴生“疮”,既侵占土地,还对周边环境产生严重影响,甚至带来围城之患,若不及时有效治理,必将后患无穷。城市建筑垃圾治理有望破局,但任重道远。建筑垃圾并不是真正的垃圾,而是放错了地方的“黄金”。目前,对于建筑垃圾的治理,大多采用的办法是建筑垃圾循环再生利用。建筑垃圾中的许多废弃物经分拣、剔除或粉碎后,大多是可以作为再生资源重新利用的,主要再生利用表现为:利用废弃建筑混凝土和废弃砖石生产粗细骨料,可用于生产相应强度等级的混凝土、砂浆或制备诸如砌块、墙板、地砖等建材制品。粗细骨料添加固化类材料后,也可用于公路路

3、面基层;利用废砖瓦生产骨料,可用于生产再生砖、砌块、墙板、地砖等建材制品;渣土可用于筑路施工、桩基填料、地基基础等;对于废弃木材类建筑垃圾,尚未明显破坏的木材可以直接再用于重建建筑,破损严重的,木质构件可作为木质再生板材的原材料或造纸等;废弃路面沥青混合料可按适当比例直接用于再生沥青混凝土;废弃道路混凝土可加工成再生骨料用于配制再生混凝土;废钢材、废钢筋及其他废金属材料可直接再利用或回炉加工;废玻璃、废塑料、废陶瓷等建筑垃圾视情况区别利用1。这都使得建筑垃圾再生具有利用率高、生产成本低、使用范围广、环境与经济效益好的突出优势。建筑垃圾循环再生利用之所以受到广泛的欢迎,是它既可以解决天然骨料资源

4、紧缺问题,又能解决建筑垃圾的堆放、占地和环境污染等问题。而近期出现的一种新技术为用建筑垃圾制备彩色高性能生态透水混凝土,它不仅充分发挥其透水、透气、吸声降噪、缓解城市“热岛效应”等诸多生态功能,而且是建筑垃圾资源化、实施节能减排的有效途径。旨在针对江南地区建筑垃圾特征、气候特点,在经济合理与技术先进可行的原则下,探讨了将废弃混凝土加工为再生骨料的生产工艺,以及彩色高性能生态混凝土的配合比设计与成型工艺,满足中国标准“透水混凝土路面技术规程”CJJ/T1352009对中等交通等级路面结构混凝土2。二、基本思路首先将来自垃圾场的废弃混凝土块体经破碎、筛分、高温烘烤等工序加工形成再生粗、细骨料,以破

5、碎时间、烘烤温度与时间为优化参数;其中粗骨料按中国标准混凝土用再生粗骨料GB/T25177-2010测试其表观密度、吸水率、压碎值等指标,制备出符合类以上的再生粗骨料。再生细骨料按中国标准混凝土和砂浆用再生细骨料GB/T25176-2010测试级配、表观密度、需水量比等指标,制备出满足类以上质量要求的细骨料。以骨料性能与加工费用为评价指标,得到最优工艺参数。其次用正交实验方法,选取增强剂种类及掺量、水胶比、颜料掺量为因素,以总功效系数为考核指标,综合考虑透水混凝土的力学性能、透水性能、耐久性能(抗冻性、耐磨性、耐候性能、生态性能与经济性,完成实验室配合比优化设计,得到最优配合比并用验证实验验证

6、;然后,用最优配合比浇筑混凝土,以振动成型时间与频率为优化参数,成型彩色透水混凝土并测试抗压强度、抗折强度、透水系数、耐磨性、抗冻性、耐候性、吸声系数,以混凝土单方造价最低为目标优化出最优成型工艺参数。最后,在某小区铺装透水混凝土,测试其性能。三、科学性、先进性和独特之处1、科学性建筑垃圾循环再生利用的彩色高性能生态透水混凝土采用的原材料是废弃混凝土再生骨料生产工艺与彩色高性能生态透水混凝土制备工艺,它们是在总结现有文献成果基础上,通过大量试验优化得出的,所采用的试验方法均为规范推荐的成熟方法,性能指标依据规范、标准或广为采用的方法评价。2、先进性目前国内生产的透水混凝土所用粗骨料几乎都是天然

7、骨料,而建筑垃圾循环再生利用的彩色高性能生态透水混凝土粗骨料全部采用建筑垃圾制备的再生骨料,既节省天然骨料,又实现了建筑垃圾的资源化。同时,建筑垃圾循环再生利用的彩色高性能生态透水混凝土配合比中工业废弃物矿渣、粉煤灰的掺量取到了胶凝材料总量的40%以取代水泥,既节约成本,又减少能耗。因此,建筑垃圾循环再生利用的彩色高性能生态透水混凝土具有节能减排的实质性技术特点和显著效果。国内透水混凝土市场价格在200元/m3左右,使用寿命10-20年不等3,但建筑垃圾循环再生利用的彩色高性能生态透水混凝土150元/m3左右,使用寿命可长达30年以上。3、独特之处首先再生混凝土是对大量废弃混凝土进行循环再生利

8、用,是解决废弃混凝土问题最有效的措施,既节省天然资源,又解决环保问题,是未来混凝土的发展方向。同时彩色透水混凝土能防止雨水汇集,保持交通畅通,有效解决城市“热岛效应”4,吸尘、吸声、降低噪音,还可以美化环境,变废为宝,节约自然资源。建筑垃圾循环再生利用的彩色高性能生态透水混凝土提出的建筑垃圾制备再生骨料生产工艺与透水混凝土制备工艺,充分考虑了建筑垃圾的地域依赖性特征、透水混凝土的使用环境,具有很强的地方特色。四、实际应用价值和现实意义再生混凝土制备的透水混凝土中工业固体废弃物占有很大的比例,显著提高了固体废弃物的利用率和利用价值,降低了生产成本。制备的透水混凝土具有较高的强度和透水性,可广泛应

9、用于公园、广场、园林景观、人行道、停车场、住宅区等各种地面的铺设。透水混凝土作为目前道路铺装材料的换代产品,除了可以避免地面积水,方便人们的生活出行以外,其特殊的混凝土体多孔结构使其具备了显著的生态环保特征,它一方面通过雨水的渗漏,提高了地下水的补给能力,减轻了城市的地基下沉和抗洪排水的压力;另外,通过混凝土内孔洞中水分的蒸发,减少了城市地面热能吸收和热岛效应。再生混凝土透水路面实现了对大量废弃混凝土的再生利用,不仅可以解决大量废弃混凝土处理困难以及由此造成的生态环境日益恶化等问题,而且用废弃混凝土再生集料替代天然集料可以减少建筑业对天然集料的消耗,从而减少对天然砂石的开采,缓解天然集料日趋匮乏的压力并降低大量开采砂石对生态环境的破坏5。不但使有限的资源得以再生利用,而且解决了环保问题,符合国家构建节约型社会的需要,对于实现节能减排和建筑资源环境的可持续发展具有重要意义。五、结语建筑垃圾循环再生利用的彩色高性能生态透水混凝土以建筑垃圾循环利用为再生骨料来制备彩色高性能生态透水混凝土,既实现了建筑垃圾的资源化,节省天然骨料,又形成了环保生态产品,为建筑垃圾处理指明了一条有效途径,具有经济与环保双重意义6。建筑垃圾循环再生利用的彩色高性能生态透水混凝土所提出的再生骨料与彩色高性能生态透水混凝土制备工艺,经济合理、技术先进、可操作性较强。建筑垃圾循环再生利用的彩色高性能生态