装配式建筑生产后混凝土固体废弃物二次利用

1、装配式建筑生产后混凝土固体废弃物二次利用摘要：固体废弃混凝土是城市建设过程中广泛存在的固体废弃物，它不仅影响 城市生活环境，而且造成严重的环境污染，目前，随着装配式建筑在我国大力推 广，装配式预制构件企业所产生的废弃混凝土也日益成为一种不可忽视的新型固 体废弃物类型，对于装配式构件生产企业所产生的固体废弃混凝土，相较于其他 方式产生的固体废弃混凝土，有相对固定的排放量、堆积量，相对固定的固废组 分，可以更高效、充分进行利用。关键词：装配式建筑；混凝土固体废弃物；二次利用；可实行性研究装配式建筑生产后混凝土固体废弃物来源、排放量分析装配式建筑生产结束后混凝土固体废弃物指的是，预制构件在生产过程前

2、、 中、后以及合格成品出厂前厂内吊装、运输直至出厂全过程所产生的混凝土固体 废弃物。装配式建筑生产全过程中，从混凝土生产开始，通过强制式搅拌机将胶 凝材料、粗骨料、细骨料、水以及外加剂进行充分搅拌混合后，进入运输料斗， 在混凝土生产过程中，由于混凝土自身黏聚性特点，会有少部分粘附到搅拌机铰 刀、搅拌机内壁上，无法百分百全部进入运输料斗，此过程后，需要定时的人工 进行搅拌机主机、搅拌机下料口清理工作，这个过程产生的混凝土固体废弃物以 抗压强度小于10Mpa的块状混凝土为主，粒径根据清理人员对于搅拌机熟悉程度 以及清理时间相关，根据对多个装配式建筑企业的调研情况，搅拌机清理人员基 本按照生产500

3、至800立方混凝土对搅拌机进行一次清理，清理出的混凝土固体 废弃物一般在200-300kg左右，通过数据统计可以大体得出，在混凝土生产过程 中，混凝土固体废弃物占生产方量的0.16%。左右，按照现阶段装配式建筑企业年 产量3万立方进行计算，仅混凝土生产搅拌过程中产生的混凝土固体废弃物为12 吨左右。混凝土进入运输料斗后运输到布料机、以及布料机进行布料过程，同样也会 存在混凝土粘附运输料斗、布料机的情况存在，通过对山东省济南市装配式建筑 企业的调研发现，运输料斗和布料机的清理频率要远高于对于搅拌机的清理频率， 大多数企业对于这两项机械设备要求每日或每个台班进行清理，此过程产生的混 凝土固体废弃物

4、多以刚达到混凝土终凝或者终凝时间小于2小时混凝土，此时混 凝土强度很低，用高压水枪进行冲刷后基本会分解为粒径小于30mm的块状混凝 土以及水泥浆。（由于大多数装配式建筑企业在清理运输料斗、布料机时多采用 高压水枪，虽然对混凝土固体废弃物量不会产生影响，但是会增加液体废弃物的 排放量。）两者产生的混凝土固体废弃物排放量每年基本也在12吨左右。（运 输料斗以及布料机相对于混凝土搅拌机以及下料口对于混凝土的粘附相当，所以 其混凝土固体废弃物排放量和混凝土搅拌机以及下料斗混凝土固体废弃物排放量 也相当，可以视为同质量排放。）混凝土通过布料机进入模具，经过震动振实，形成构件，通过调研我们发现 一个普遍存

5、在的情况，山东省济南市装配式建筑企业在生产过程中，生产模具往 往在可以保证几何尺寸和模具强度以及经济性的前提下，是进行多次、反复使用 的，在模具使用初期，模具连接处缝隙较小，无混凝土浆体外溢现象出现，但是 当模具反复使用后，模具使用周期进入末期时，往往会出现磨具连接处连接不严 情况发生，在混凝土生产过程中，特别是振动振实过程中，会有部分混凝土浆体 出现外溢情况发生，经过静养、蒸养后，预制构件脱模过程时，外溢的这部分混 凝土浆体会残留在模台和模具表面，形成少量的混凝土固体废弃物，这部分固废 基本以凝固的水泥浆体为主，含有少量粗骨料，此类混凝土固体废弃物每年的排 放量基本在1-2吨左右。还有一部分

6、混凝土固体废弃物产生在预制构件毛躁面处 理过程中，根据设计要求，部分预制构件在其表面需要形成毛躁面，以便于后期 施工需要。在表面涂刷毛躁剂的预制构件脱模结束后要进行次步骤的处理，对于 使用高压水枪冲刷或者电镐冲击所产生的混凝土固体废弃物，含有大量的粗、细 骨料以及工业废水，由于预制构件要求的不同，各企业所产生的此类混凝土固体 废弃物并没有具体的排放量。装配式建筑生产后混凝土固体废弃物的分类装配式建筑企业所产生的混凝土固体废弃物，可以根据粒径尺寸进行分类， 也可以根据混凝土的凝固情况进行分类，也可以根据两者综合考虑进行分类。根据粒径尺寸分类可以分为小于5mm，5mm至31.5mm，大于31.5m

7、m三类。根据混凝土凝固情况可以分为小于2Mpa，2Mpa至10Mpa，大于10Mpa三 类。装配式建筑生产后混凝土固体废弃物的成分分析混凝土固体废弃物成分以粗骨料、细骨料、水泥浆体为主，以及小部分脱模 剂、毛躁剂、机械润滑油等外部因为清理而进入混凝土固体废弃物的液体，部分 预制构件填充用保温材料、泡沫材料等不属于混凝土固体废弃物的其他固体废弃 物。装配式建筑生产后混凝土固体废弃物特点分析混凝土固体废弃物有经济价值高、导热率低、整体密度小、空隙率大、吸水 率高等特点。经济价值方面，此类混凝土固体废弃物成本因为已经计算入材料成本中，产 生的混凝土固体废弃物经过处理二次利用，其经济价值可以得到二次利

8、用。空隙率、吸水率、密度方面，粗骨料和细骨料都混合有水泥浆体，比表面积 要比天然粗、细骨料大，造成其堆积密度要小于天然骨料，吸水率也要大于天然 骨料。导热率方面，混合有水泥浆体的粗、细骨料，空隙率大对于其导热性能有较 大的帮助。装配式建筑生产后混凝土固体废弃物处理方案以根据混凝土固体废弃物粒径尺寸分类方法为例进行方案举例说明混凝土固体废弃物处理方法初步筛分处理、破碎处理、冲洗处理、二次筛分处理、分类处理五步进行。初步筛分处理：由于混凝土固体废弃物在装配式建筑企业产生时并不是按照 分类进行堆积储存，而是无序的进行处理，所以需要先根据不同粒径尺寸进行分 类，通过滚筛、摇筛等筛分析设备，对混凝土固体

9、废弃物进行筛分处理，初步分 为为小于5mm，5mm 至31.5mm，大于31.5mm 三类。对于小于5mm的混凝土固体废弃物，一般作为再生细骨料进行处理，不需要 经过破碎处理，只需要进行冲洗处理和二次筛分析处理即可。对于5mm至31.5mm的混凝土固体废弃物，可以根据所需要的粒径尺寸（如 需要5mm至10mm细石，或者其他粒径尺寸）进行破碎处理，得到所需单级配 粗骨料，由于在破碎过程中会出现附着在混凝土固体废弃物表面的，已经完全固 化水泥浆体脱落现象，需要对经过破碎处理后的单级配粗骨料进行冲洗处理，将 这一部分固化的水泥浆体分离开，在进入二次筛分处理，将小于5mm的混凝土 固体废弃物转入再生细

10、骨料，剩余为再生粗骨料。对于大于31.5mm混凝土固体废弃物，处理方法与步骤与5mm至31.5mm混 凝土固体废弃物基本一致，不过需要注意的是，此类混凝土固体废弃物往往具有 自身硬度大、强度高的特点，对于破碎设备有较大影响，适合于在初步筛分处理 过后，单独使用大型破碎设备进行破碎处理。经过上述处理后的混凝土固体废弃物基本已经达到二次再利用的粒径尺寸要 求，根据相关国家标准，如GB/T14684建筑用砂标准、GB/T14685建设用 卵石、碎石、JGJ52普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准、GB/T 25177混凝土用再生粗骨料、GB/T 25176-2010?混凝土和砂浆用再生细骨 料，需要对其进行物理力学性能方面的实验，综合考虑后按照标准要求，进行 再次分类处理。装配式建筑生产后混凝土固体废弃物实际应用方案按照国家标准判定合格的装配式建筑生产后混凝土固体废弃物，现阶段进行 细