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,就通過科學管理和有效的控制措施將其減量化;對于產生的建筑垃圾則采用科學的手段,使其具有再生資源的功能,如美國的CYCLEAN 公司采用微波技術,可以100 %回收利用再生舊瀝青路面料,其質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 %。絕大部分垃圾未經處理便被施工單位運往郊外或鄉(xiāng)村,采用露天堆放或填埋的方式進行處理,耗用大量征用土地費、垃圾清運費,同時,清運和堆放過程中的遺灑和粉塵飛揚等問題又造成了嚴重的環(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》,要求產生垃圾的部門必須繳納垃圾處理費。這是從我國國情和現(xiàn)有技術條件考慮,在現(xiàn)階段采取的一種限制建筑垃圾大量產生和排放的重要措施。我國現(xiàn)在對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,屬于新興學科,屬于環(huán)境材料的一部分,與環(huán)境地質學、環(huán)境巖土工程學都相關。可定名為“新生建筑材料學”、“垃圾土力學”、“垃圾巖土工程學”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(標號大于C10) 合并一體,命名為Ⅰ類建筑垃圾;將廢磚塊和砂漿砌體(標號小于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增高,其標號也會增高,分選后利用價值會更大。

參照普通混凝土配合比的實驗要求首先計算出水灰比,然后分別計算其它用量,按常規(guī)程序拌制,當把計量好的料一次性倒入攪拌機先干拌制約25 s后,發(fā)現(xiàn)混凝土垃圾骨料再次產生破碎,細骨料不斷增加,再加入水拌制,拌和物十分粘稠,于是不斷加水稀釋,再達到要求的坍落度時,用水量已超過設計用水量約50 %。較后,按實驗內容不同分別裝入試模。按普通混凝土試件養(yǎng)護要求,在標準養(yǎng)護條件下帶模養(yǎng)護后發(fā)現(xiàn): Ⅰ類混凝土的表面硬化時間約16～18 h ,表面坍落約1 mm; Ⅱ類混凝土的表面硬化時間約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7 d后測定抗壓強度,養(yǎng)護28 d 后,強度及其它各項指標依次進行測試。

建筑垃圾再生骨料的堅固性較好,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度損失很小,模量損失20 %左右,50 次凍融損失未超標,可以做C20 以下標號的混凝土石子材料。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。