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建筑廢棄物再生料的利用及質量控制研究

發布時間:2020-11-04所屬分類:建筑師職稱論文瀏覽:1

摘 要: 摘要:如今現代化城鎮的發展越來越快,城鎮地區的老舊建筑逐漸得到拆遷或重建,帶來的除了高樓大廈水泥森林的積極作用之外,還有包括建筑廢棄物(即建筑垃圾)、環境破壞、資源過度消耗等等負面問題,在大量建筑廢棄物中,廢舊的混凝土、磚土塊等,這些廢棄材

  摘要:如今現代化城鎮的發展越來越快,城鎮地區的老舊建筑逐漸得到拆遷或重建,帶來的除了高樓大廈“水泥森林”的積極作用之外,還有包括建筑廢棄物(即建筑垃圾)、環境破壞、資源過度消耗等等負面問題,在大量建筑廢棄物中,廢舊的混凝土、磚土塊等,這些廢棄材料多數都是可以進行再生利用的,重新投入到城市的基礎建設中,促進能源節約、保護環境的健康發展,有助于城市持續性建設。本文將結合建筑廢棄物再生料實際利用以及質量控制做以分析,旨在幫助相關行業的工作人員奠定一定的城建理論基礎,以期更好地提升城鎮地區發展的速度。

建筑廢棄物再生料的利用及質量控制研究

  關鍵詞:建筑垃圾;再生料;利用;質量控制

  城市建設的過程當中,是否能夠保證生態化的良性建設以及全面的可持續發展是十分必要的,一般來說,在拆除陳舊建筑、重建危險建筑、擴建等過程中勢必會有一些廢棄料的產生,主要有廢混凝土、廢磚塊、砂土等。如今我國的土地資源以及自然資源都呈現出比較顯著的匱乏問題,是否能夠將建筑廢棄物(也稱建筑垃圾)利用起來,令拋棄的廢物量降低,是非常關鍵性的城市發展問題。根據相關數據調查可知,如果能夠將1億噸因建筑變動產生的廢棄物利用起來,將會節約萬余畝土地資源、節約標準煤大約500萬噸等。資源化建筑廢棄物,不但能夠實現再生循環資源利用,還能夠創造較為理想的經濟效益,有助于社會更好地發展。

  一、建筑廢棄物再生料概念和來源

  (一)概念

  現代化城鎮的發展越來越快,城鎮地區的老舊建筑逐漸得到拆遷或重建,從字面意義上理解,建筑廢棄物再生料就是將拆遷或者新建等建筑工程中產生的廢棄混凝土塊、磚塊、石料等進行適當的清理分類、擊碎之后重新加以利用的材料。

  (二)來源

  一般來說,廢棄的建筑材料可能會來自于以下幾種情況:其一,已經拆除的陳舊建筑群,一般是城鎮舊房改造行為、鄉鎮地區建筑重建行為等,目前也是廢棄的混凝土類材料較為多見的來源;其二,城鎮化進程中拆遷的基礎性設施,除了建筑物之外,道路、橋梁等市政工程的拆遷,都隸屬于這一來源,就目前的實際情況來看,因為城鎮化進程的不斷加快和城鎮功能需求的多樣化發展,該來源可能會在未來產生更多的建筑廢棄物,除了混凝土磚塊之外,該來源還會產生大量的鋼材等廢棄物,需求的回收方案較多;其三,各個混凝土工廠,因為配比錯誤、施工操作問題、原料問題等諸多客觀因素的影響,混凝土生產工廠不可避免地會產生一些廢棄的混凝土,而且數量并不少,根據相關單位的統計,因廢棄產生的混凝土廢料,每年一般會達到該廠產量2%上下;其四,因戰爭、天災等不可抗性的極端因素導致建筑物破壞和倒塌,產生大量廢棄的混凝土、磚塊、土料、鋼筋等,其中還會摻有例如紙、布料、植物甚至是生物殘骸等各種各樣的雜質,該來源相對比較極端,本次研究不予此類廢料再生料研究和分析。

  二、建筑廢棄物再生料的利用分析

  在20世紀末,已經有較多的發達國家意識到廢棄建筑垃圾作為再生料的社會效益以及經濟效益,并且包括德國、日本在內較多國家在短時間內即開始了實踐應用。我國因早期資源相對稀缺,對該領域的開發以及實際應用都比較滯緩,隨著最近這幾年以來環境以及能源上頻發的問題才引起了相關單位的重視,并且環境學領域內較多學者也提出了廢棄建筑垃圾的回收價值,政府相關單位立刻積極響應訴求,提出了若干法律法規對建筑物廢棄垃圾進行積極的再利用。不過整體上來看,我國再生料的實際應用依然不是非常理想,還需要投入更大的研究精力。

  相關期刊推薦:《工程技術研究》雜志于1978年創刊,是由廣州金屬學會主辦,廣東工程學院編輯出版的,面向國內外公開發行的國家級優秀科技期刊。本刊圍繞工程技術進步,報道工程前沿技術及相關信息,刊載有關冶金、建筑、機械、計算機、化工、電力、交通、水利等相關工程技術、工藝、設備、新產品研發、新技術應用等內容。

  參考我國的經濟發展整體水平以及再生加工領域的技術純熟程度,一般針對建筑廢棄物會進行選擇性回收以及分類回收,以此令廢棄物能夠得到最大程度上的再利用。選擇性回收能夠令廢棄物的再生利用效率超過95%,部分地區甚至能夠達到100%。分類回收技術則一般參考廢棄物的水泥基、天然石材、燒結材料等予以分類對方和再回收,一般來說水泥基材料主要含有普通規格的混凝土,能夠在回收中制作再生骨料,假如進行適當的強化加工,還能夠成為較高品質的優質再生骨料,為高強度混凝土或者是高性能混凝土的制備工作提供一定的幫助;燒結類的廢棄物一般是廢棄的磚塊,密度相對偏低,且顆粒之間強度不高,再生后一般用在墻體砌筑塊材、路面混凝土預制等(例如常見的空心磚、路面磚、水工墻);天然石材則可以直接予以再加工利用。

  總體來說,建筑廢棄物再生料利用的途徑可以分成兩個大類:首先是針對新建工程施工中殘余的土料、混凝土料、砂漿料、不合規格或破碎導致廢棄的磚瓦等,這些材料可以直接予以循環利用,道路墊層、墻體用材、再生混凝土等都可以;其次則是拆遷工程中產生的惰性廢料和非惰性廢料,惰性廢料一般經過適當的處理之后予以利用或者直接應用到綠化工程,非惰性廢料(例如紙或者塑料等)則采用分類回收的方式進行其他領域的再利用。

  其一,道路墊層。就當前的實際情況來看,最為多見,且最受認可的廢棄建筑材料再利用的方式是擊碎廢棄的混凝土材料,并將其直接應用到建筑物的基礎墊層、道路橋梁施工墊層中,利用過程當中,廢棄的混凝土構成的再生骨料因原料就是有較高性能需求的,所以本身是擁有比較理想的性能水平的,應用較常規的鱷式粉碎機即可完成軋制工作,超限粒徑被篩查出來之后,予以重新加工,反復數次之后即可便捷地獲取滿足要求的骨料,過程簡單,且備料容易,能夠獲得最為直接的經濟效益。

  其二,新型墻體用材。通過調節配合比的方式,可以把混凝土進行擊碎處理之后回收生產空心砌塊等比較常用的新型墻體用材,主要考慮的因素包括再生骨料含量、砌塊形狀、外加劑的摻入量,調整砌塊的物理性能,同時和天然骨料砌塊進行對照,獲取最佳配合比以及最優形狀,用于墻體施工,大量節約天然砌塊的使用量。

  其三,混凝土再生。“再生混凝土”一般也可以稱作是“再生骨料混凝土”,指的是把廢棄的混凝土予以適當的分類、清理以及擊碎處理,并反復篩分、再擊碎,采取合理的比例以及級配適當混合,構成循環再生骨料,這種材料一般可以直接使用于鋼筋混凝土的結構工程當中,如果材料質量過關的情況下,甚至能夠完全取代砂石一類天然骨料所配置的混凝土,大大節約能源。

  三、建筑廢棄物再生料質量控制策略分析

  (一)制定并嚴格落實再生料質量標準

  大多數情況下,建筑廢物來源都比較復雜,其構成的不穩定風險也比較高,無論是再生骨料或者是再生原料,其都和天然骨料之間有比較大的技術特征差異。再生料體積當中包含的雜質超出限額(標準:石灰膏7%、木料4%、石膏3%、瀝青2%等等)的情況下,就會有較大風險影響到混凝土制品抗壓強度;另外,再微量的雜質成分,也可能會對混凝土耐久產生限制作用。因此,立足實際情況,嚴格把控再生料的雜質含量,必須要盡快出臺并落實更加完善的再生料質量標準。如今我國已經有相關國家標準,且相關單位還在不斷地予以完善和出臺新技術規范,就目前情況來看已經涵蓋了顆粒級配、吸水率、堅固度、孔隙率等諸多標準,相信在未來發展中會更加完善和嚴格,全面保障再生料的高質量標準。

  (二)存放以及管理環節的質量控制

  建筑廢棄物再生料以及再生原料一般品質不同,且比較特殊,因此,對其進行存放和管理的過程中需要適當予以關注:首先,不同生產方式、不同原料的材料需要分別進行堆放,相同的則要依照質量等級進行分別取用;其次,堆放再生料以及運輸再生料的過程中,要予以適當保護,避免斷裂,影響質量;其三,一般來說再生粗料具備較高的吸水率,應該保證其周圍濕度條件得以控制。相對的,再生細骨料則大多含有一些水化石灰等成分,長期存放可能會導致結塊;最后,施工現場中,再生骨料必須要和其他骨料分開進行堆放。

  (三)生產工藝中的質量控制

  其一,因為建筑廢料的來源十分復雜,再生料產品一般質量上較不穩定,所以,制備期間考慮配合比的時候需要充分考慮砌塊出現較高偏差的情況,做好調整和應對,令大多數砌塊都能夠符合建筑再利用這些再生料的過程中對于強度等級上的需求。

  其二,因為多數再生料的吸水率都比較高,因此需要適當予以提前潤濕,以避免再生料處于成型坯體當中發生“搶奪”為水泥水化硬化提供的為數不多的水分,防止砌塊強度以及耐久性受到影響。

  其三,再生料必須要提前予以均化處理,保證砌塊質量穩定且均勻。

  其四,較之常規性的普通骨料砌塊,再生料更加需要強調早期養護。

  其五,再生料混凝土砌塊吸水率比較高,其收縮度也會比較大,較之基準值可能會超出30%到50%不等,所以,更加需要掌控砌塊的出場時間、上墻時相對含水率,在最大程度上避免墻體發生開裂的問題。在有條件的情況下,可以予以適當的干燥處理。

  (四)加強現場驗收和質量檢測

  在施工操作的現場,參考國家提出的現行制度,嚴格篩查工程中需要應用的再生料,其進場之后立刻安排監理人員,監督施工人員取樣,及時送到資質過關的第三方機構展開檢測,如果確認檢測合格,即可進入存放管理并在后期施工中盡快予以應用;如果發現檢測不合格,那么就要依照相關規定以及合同中約定的條款予以退場和賠償。第三方單位必須要嚴格依照要求,篩分再生料取樣的顆粒狀態、展開擊實試驗檢測等,確認合格之前絕對不能擅自使用到工程中。正式使用之前,也需要對再生料再次進行一次壓實度工藝檢測,參考設計文件要求,明確再生料回填中進行攤鋪的厚度、夯實的次數等基本參數,保證后續回填施工能夠有較為可靠的數據作為參考。

  結語:

  綜上所述,城鎮化進程逐年加快,且建筑行業也呈現出非常迅猛的發展和完善,建筑行業在發展進程當中形成的垃圾和廢棄物也在逐漸增加。為了能夠更好地適應“綠色化”、“環保化”的社會發展需求,建筑廢棄物必須要進行更加完善的回收再利用,如今已經有較多實例證明,再生料中有較多都可以應用在混凝土中,再次獲取經濟效益,且收獲適當環境效益,可以說是“一舉兩得”。不過從整體上來看,因為再生料的來源并不固定,其質量和性能都或多或少會存在差異,因此,開發和再利用的過程中需要結合實際情況,加強質量管控,從諸多環節入手予以完善,以期能夠將再生料真正合理地應用到城市生產的過程中,,為城鎮發展做出貢獻。——論文作者:朱振清

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