废旧混凝土循环利用

废旧混凝土循环利用

秦立 康贵阳 刘方成 于振哲 廖伟红 夏艺玮

（ 沈阳城市学院 辽宁省沈阳市 110000）

摘要：随着时代的进步城市的发展，城市建设导致大量废旧混凝土的产生，研究发现传统的废旧混凝土处理方法以闲置堆放为主，因闲置废旧混凝土资源得不到充分利用还涉及到土地占用环境污染相关的问题，混凝土闲置堆放的处理方式对如今社会已不是最佳办法，同时还会给给社会造成多方面的影响，针对以上问题我们研究发现许多更加符合如今的处理方式。

关键词：废旧混凝土；循环利用；加工处理；资源利用；环境；

0 引言

因城市的更替，大量废旧建筑物被拆除，产生了大量的建筑垃圾，而建筑垃圾中混凝土所占的份额最大，因此对废旧混凝土处理方式决定着资源的利用率和环境的污染程度，因此产生了对应的废旧混凝土循环利用，我国开展对废旧混凝土循环利用的研究和开发，产生了不同类型的处理方式，比如对废旧混凝土回收处理加工出不同型号的砖，用于不同的类型的工程中，类似这样对废旧混凝凝土循环高效利用的的方法不仅改善了土地占用和污染的问题，对资源利用能力有显著的提高，而随着矿石资源能源有限，要确保高品质的骨料供给将越来越难，因此对废旧混凝土的循环利用的研究是必不可免的，而未来会有很多的工程将会用到再生混凝土，它可以为我们的建筑工程节约很多的资源，也保护了生态环境环境。

1 项目背景及研究意义

据数据分析我国每年新建房屋约5.6亿平方米，每一万平方米排出建筑垃圾约500吨左右，根据这样的比例其他工程产生的建筑垃圾不会少多少，除此之外，旧建筑拆除产生的垃圾也不容忽视，拆除每平方米旧建筑约产生垃圾0.6吨左右，根据这些数据的统计我国每年产生建筑垃圾量为8000万吨左右，从1999年起，我国混凝土用量居全球之首，而在混凝土生产中，骨料占混凝土总量一半以上，怎样解决资源循环利用对资源，环境，能源以及相关的社会问题有大的帮助。

对于其他国家像日本对废弃混凝土的处理方法是将其破碎分离骨料和水泥成分，对砼中水泥组成成分可用于地基的改进材料，分离出的骨料与天然骨料相结合达到100%利用，而丹麦在1990年产出的1220吨混凝土建筑拆除废料中，有820万吨被回收利用，利用率高达67.2%；而目前，我国产生的废混凝土除一小部分用作建筑物和道路的基础垫层外，大部分直接运往郊外或乡村，采用堆放或填埋的方式进行处理，资源的浪费，还消耗了不必要的费用，同时清运和堆放过程中的散落和粉尘飞扬等情况已对周边环境造成了严重污染。

2 废旧混凝土的影响因素

混凝土复合化（复合化措施有添加各种外加剂、各类工业废渣、有机或无机维、垃圾焚烧灰、废橡胶粉末）增大了拆除、破碎以及各组成的分离的难度与能耗，而水泥石是水泥混凝土组成中资源和能源消耗最大、环境负荷最重、经济成本最高的组分，将废弃混凝土骨料和水泥石完全分离，可以获得再生骨料和水泥石。这种再生骨料与原生骨料品质大致相当，水泥石则有望生产再生胶凝材料，这样的原级资源化利用理论上可以实现混凝土材料的完全循环利用，由于废旧混凝土经破碎产生骨料，再生细骨料因水泥石和二水石膏含量高，不宜用于拌制混凝土。

废旧的混凝土结构必须拆除，必须破碎，只有破碎才能分离出钢筋，破碎成骨料粒径的颗粒才能再生利用，粒径10mm以下颗粒由于疏松、杂质含量多而被用于回填土，而颗粒含有各类复合添加物集中在水泥砂浆内，粉碎后浸出率会增大，用于回填土对环境有潜在的危害。

3 废旧混凝土研究结果

废旧混泥土高效的循环利用是将废弃混凝土破碎加工后代替传统矿料作为新拌混凝土的骨料，可以部分或全部代替天然骨料构成新的混凝土，但这种方法处理费用高，产品质量只能生产低等级的再生混凝土；废旧混凝土通过合理的破碎、筛选、粉碎后可用来代替石子生产，也在很大程度上对废旧混凝土加以利用，经过长期的研究，得出两种适用的方法：

方法一：通过破碎将混凝土变为正常骨料大小，减小后面操作难度，同时废弃混凝土骨料与水泥石进行分离，可以获得再生骨料和水泥石，这种再生骨料与原生骨料品质大致相当，水泥石则有望生产再生胶凝材料，可制作成砖，通过对废旧混凝土的收集和选择，然后利用破碎机破碎处理，通过打筛机对不同粒径进行筛分，加入水泥等掺合料，进行搅拌，最后镇压成型。

方法二：废弃商品混凝土将骨料分理，生产出再生骨料，剩下的硬化水泥浆可用作地基改性材料，从而实现100%利用。通过实验发现，利用低温煅烧处理，可以由废弃商品混凝土中分离出来的水泥石粉末制备得到具有水化活性的再生胶凝材料。

3.1 生产工艺要点

对再生骨料或再生原料，必须预先进行均化处理提升混凝土砌块的质量稳定性和均匀性，与采用普通骨料生产砌块相比，更要重视砌块的早期养护工作。

再生原料混凝土砌块的吸水率相对较高，收缩较大(比基准混凝土砌块约高30%~50%)。因此，更要严格控制砌块出厂时间和上墙时的相对含水率，达到防止墙体开裂的目的，如有条件的企业，可在砌块出厂前采取干燥措施。

3.2 制作步骤及制作要点

废弃混凝土压力成型砖，其原料包括废弃混凝土、黏土、石灰石粉、水泥和水，各组分占原料总量的质量份数分别为：废弃混凝土50-70份，黏土10-30份，石灰石粉5-10份，水泥5-15份，水10份。制备方法是将上述组分按一定配比混合均匀后，均匀布料于一定尺寸的模具，静压15-25MPa下成型，成型后立即脱模，自然养护至规定龄期，即得废弃混凝土压力成型砖，由上述方法制备的压力成型砖强度可达30MPa，可替代混凝土材料制备的道路砖，本发明合理利用废弃混凝土等建筑固废，为城市建筑固体废物处理提供新思路，减少城市建筑固体废物处理压力，促进建筑固废资源化利用健康发展。

4 效益分析

从本次研究来看研究的两种方法，第一种加工成砖虽然利用率达不到100%还有很大部分浪费，但相比传统处理方法已经很大程度提高了利用率，而加工实心砖一块砖出售价在0.22元，利润大约在37%上下，成本在63%上下，通过废旧混凝土为主要原材料可再降低成本，所以将废旧混凝土加工为砖利润比较客观。

对废旧混凝土进行破碎分离加工为地基改性材料和低温煅烧将废旧混凝土中的废旧水泥制备为再生胶凝材料，此方法在现如今阶段经济效益不大，但因我国国情以绿色环保为主，此方法完美契合，对环境污染很小，所以此方法潜在空间巨大。

5后续研究

关于再生混凝土的配合比设计方法还须进一步的研究，关于再生混凝土的耐久性能、抗火性能等的研究至今仍较为薄弱，这些方面的研究有待进一步的展开。

关于再生混凝土结构构件的承载能力（抗弯、抗剪、抗冲切及抗震等）及变形性能（挠度及开裂等）的研究和设计方法也有待进一步的研究。

6 结语

废弃混凝土的加工工艺和对应的加工设备以及生产成本上要进行考虑，在制定再生骨料时要通过不同的标准类型进行选择，要充分考虑其地域环境的差别和各地区骨料的标准，这一些因素都是影响骨料性能重要的影响因素，而使用再生混凝土，无论在生态上和经济上都是可行的，再生混凝土适合人与自然的发展，但是再生混凝土的研究还存在一定的局限性，还需要政府在各方面的扶持，通过规范和国家政策的支持废旧混凝土的利用率还可很大程度提高。

7.参考文献

［1］李晓芬，王帅，闫梦辉 废混凝土再生骨料物理力学性能的试验研究［J］．中原工学院

［2］李从鑫．冲击荷载下再生混凝土动态力学性能试验研究［D］．淮南: 安徽理工大学，2019．

［3］杨医博，张毅，谭世霖，等．废弃混凝土制全再生细骨料在高强混凝土中的试验研究［J］．建筑科学

［4］邓旭华．水灰比对再生混凝土强度影响的试验研究［J］．混凝土，2005，(2): 46-48．

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