建筑垃圾制再生混凝土骨料的研究

國外建筑垃圾大多施行的是“建筑垃圾源頭消減策略”,即在建筑垃圾形成之前,就通過科學(xué)管理和有效的控制措施將其減量化;對(duì)于產(chǎn)生的建筑垃圾則采用科學(xué)的手段,使其具有再生資源的功能,如美國的CYCLEAN 公司采用微波技術(shù),可以100 %回收利用再生舊瀝青路面料,其質(zhì)量與新拌瀝青路面料相同,而成本可降低1/3。

目前我國建筑垃圾的總量約占城市垃圾總量的30 %～40 %。絕大部分垃圾未經(jīng)處理便被施工單位運(yùn)往郊外或鄉(xiāng)村,采用露天堆放或填埋的方式進(jìn)行處理,耗用大量征用土地費(fèi)、垃圾清運(yùn)費(fèi),同時(shí),清運(yùn)和堆放過程中的遺灑和粉塵飛揚(yáng)等問題又造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。我國全國人大于1995 年11 月通過了《城市固體垃圾處理法》,要求產(chǎn)生垃圾的部門必須繳納垃圾處理費(fèi)。這是從我國國情和現(xiàn)有技術(shù)條件考慮,在現(xiàn)階段采取的一種限制建筑垃圾大量產(chǎn)生和排放的重要措施。我國現(xiàn)在對(duì)于建筑垃圾粉碎后按比例拌合作為骨料;與粉煤灰、石灰類混合做道路基層;鋪筑路面等用途。

建筑垃圾定名為再生(或新生) 建筑骨料,屬于新興學(xué)科,屬于環(huán)境材料的一部分,與環(huán)境地質(zhì)學(xué)、環(huán)境巖土工程學(xué)都相關(guān)。可定名為“新生建筑材料學(xué)”、“垃圾土力學(xué)”、“垃圾巖土工程學(xué)”等。

建筑垃圾的原材料的組成成分主要為廢磚塊、廢混凝土塊、塊石、砂漿塊,還有少量鋼筋、竹木材、裝飾裝修廢料。

建筑垃圾材料按成分來分,有金屬類(鋼鐵、銅、鋁等) 和非金屬類(混凝土、磚、竹木材、裝飾裝修材料) 。按能否燃燒分為可燃物和能不燃物。剔除金屬類和可燃物后的混凝土、石塊、磚、可按強(qiáng)度來分。剔除少量鋼筋、竹木材、裝飾裝修廢料后,將混凝土塊和塊石(標(biāo)號(hào)大于C10) 合并一體,命名為Ⅰ類建筑垃圾;將廢磚塊和砂漿砌體(標(biāo)號(hào)小于C10) 合并一體,命名為Ⅱ類建筑垃圾。目前Ⅰ類建筑垃圾和Ⅱ類建筑垃圾的比例約為1∶3 ;隨著所拆房屋的增高, Ⅰ類建筑垃圾的比例會(huì)增高,其標(biāo)號(hào)也會(huì)增高,分選后利用價(jià)值會(huì)更大。

參照普通混凝土配合比的實(shí)驗(yàn)要求首先計(jì)算出水灰比,然后分別計(jì)算其它用量,按常規(guī)程序拌制,當(dāng)把計(jì)量好的料一次性倒入攪拌機(jī)先干拌制約25 s后,發(fā)現(xiàn)混凝土垃圾骨料再次產(chǎn)生破碎,細(xì)骨料不斷增加,再加入水拌制,拌和物十分粘稠,于是不斷加水稀釋,再達(dá)到要求的坍落度時(shí),用水量已超過設(shè)計(jì)用水量約50 %。最后,按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不同分別裝入試模。按普通混凝土試件養(yǎng)護(hù)要求,在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下帶模養(yǎng)護(hù)后發(fā)現(xiàn): Ⅰ類混凝土的表面硬化時(shí)間約16～18 h ,表面坍落約1 mm; Ⅱ類混凝土的表面硬化時(shí)間約36 h ,表面坍落約2 mm ,由于Ⅱ類混凝土是由紅磚垃圾組成,所以試件表面通體呈紅色。養(yǎng)護(hù)7 d后測(cè)定抗壓強(qiáng)度,養(yǎng)護(hù)28 d 后,強(qiáng)度及其它各項(xiàng)指標(biāo)依次進(jìn)行測(cè)試。

建筑垃圾再生骨料的堅(jiān)固性較好,可以替代石子材料做路基、墊層。再生骨料替代新鮮石子形成的再生混凝土的強(qiáng)度損失很小,模量損失20 %左右,50 次凍融損失未超標(biāo),可以做C20 以下標(biāo)號(hào)的混凝土石子材料。建筑垃圾不再是廢棄物,是有用的再生建筑材料,有著非常廣泛的用途。