論文――節(jié)能減排新技術(shù)

1、建筑垃圾循環(huán)再生利用的彩色高性能生態(tài)透水混凝土摘要:中國(guó)的城市化進(jìn)程帶來(lái)大量的建筑垃圾,目前,我國(guó)建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾總量的30%-40%。以500-600噸/萬(wàn)平方米的標(biāo)準(zhǔn)推算,到2020年,我國(guó)還將新增建筑面積約300億平方米,新產(chǎn)生的建筑垃圾將是一個(gè)令人震撼的數(shù)字。建筑垃圾已經(jīng)加劇了我國(guó)城市土地、資源的緊張局面,嚴(yán)重影響了社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,所以建筑垃圾將成為又一重大環(huán)境問(wèn)題,如何處理日益增加的建筑垃圾,這是我們接下來(lái)要討論的問(wèn)題。關(guān)鍵詞:建筑垃圾;循環(huán)再生利用;混凝土一、引言當(dāng)前,在如火如荼的新城市建設(shè)中,城中村改造、拆臨拆違、舊城改造等工程實(shí)施步伐不斷加快,城市變得

2、越來(lái)越美的同時(shí),建筑垃圾產(chǎn)生量卻在與日俱增,成為環(huán)境保護(hù)的又一大難點(diǎn)。建筑垃圾猶如城市建設(shè)的伴生“瘡”,既侵占土地,還對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響,甚至帶來(lái)圍城之患,若不及時(shí)有效治理,必將后患無(wú)窮。城市建筑垃圾治理有望破局,但任重道遠(yuǎn)。建筑垃圾并不是真正的垃圾,而是放錯(cuò)了地方的“黃金”。目前,對(duì)于建筑垃圾的治理,大多采用的辦法是建筑垃圾循環(huán)再生利用。建筑垃圾中的許多廢棄物經(jīng)分揀、剔除或粉碎后,大多是可以作為再生資源重新利用的,主要再生利用表現(xiàn)為:利用廢棄建筑混凝土和廢棄磚石生產(chǎn)粗細(xì)骨料,可用于生產(chǎn)相應(yīng)強(qiáng)度等級(jí)的混凝土、砂漿或制備諸如砌塊、墻板、地磚等建材制品。粗細(xì)骨料添加固化類(lèi)材料后,也可用于公路路

3、面基層;利用廢磚瓦生產(chǎn)骨料,可用于生產(chǎn)再生磚、砌塊、墻板、地磚等建材制品;渣土可用于筑路施工、樁基填料、地基基礎(chǔ)等;對(duì)于廢棄木材類(lèi)建筑垃圾,尚未明顯破壞的木材可以直接再用于重建建筑,破損嚴(yán)重的,木質(zhì)構(gòu)件可作為木質(zhì)再生板材的原材料或造紙等;廢棄路面瀝青混合料可按適當(dāng)比例直接用于再生瀝青混凝土;廢棄道路混凝土可加工成再生骨料用于配制再生混凝土;廢鋼材、廢鋼筋及其他廢金屬材料可直接再利用或回爐加工;廢玻璃、廢塑料、廢陶瓷等建筑垃圾視情況區(qū)別利用1。這都使得建筑垃圾再生具有利用率高、生產(chǎn)成本低、使用范圍廣、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益好的突出優(yōu)勢(shì)。建筑垃圾循環(huán)再生利用之所以受到廣泛的歡迎,是它既可以解決天然骨料資源

4、緊缺問(wèn)題,又能解決建筑垃圾的堆放、占地和環(huán)境污染等問(wèn)題。而近期出現(xiàn)的一種新技術(shù)為用建筑垃圾制備彩色高性能生態(tài)透水混凝土,它不僅充分發(fā)揮其透水、透氣、吸聲降噪、緩解城市“熱島效應(yīng)”等諸多生態(tài)功能,而且是建筑垃圾資源化、實(shí)施節(jié)能減排的有效途徑。旨在針對(duì)江南地區(qū)建筑垃圾特征、氣候特點(diǎn),在經(jīng)濟(jì)合理與技術(shù)先進(jìn)可行的原則下,探討了將廢棄混凝土加工為再生骨料的生產(chǎn)工藝,以及彩色高性能生態(tài)混凝土的配合比設(shè)計(jì)與成型工藝,滿足中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)“透水混凝土路面技術(shù)規(guī)程”CJJ/T1352009對(duì)中等交通等級(jí)路面結(jié)構(gòu)混凝土2。二、基本思路首先將來(lái)自垃圾場(chǎng)的廢棄混凝土塊體經(jīng)破碎、篩分、高溫烘烤等工序加工形成再生粗、細(xì)骨料,以破

5、碎時(shí)間、烘烤溫度與時(shí)間為優(yōu)化參數(shù);其中粗骨料按中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)混凝土用再生粗骨料GB/T25177-2010測(cè)試其表觀密度、吸水率、壓碎值等指標(biāo),制備出符合類(lèi)以上的再生粗骨料。再生細(xì)骨料按中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)混凝土和砂漿用再生細(xì)骨料GB/T25176-2010測(cè)試級(jí)配、表觀密度、需水量比等指標(biāo),制備出滿足類(lèi)以上質(zhì)量要求的細(xì)骨料。以骨料性能與加工費(fèi)用為評(píng)價(jià)指標(biāo),得到最優(yōu)工藝參數(shù)。其次用正交實(shí)驗(yàn)方法,選取增強(qiáng)劑種類(lèi)及摻量、水膠比、顏料摻量為因素,以總功效系數(shù)為考核指標(biāo),綜合考慮透水混凝土的力學(xué)性能、透水性能、耐久性能(抗凍性、耐磨性、耐候性能、生態(tài)性能與經(jīng)濟(jì)性,完成實(shí)驗(yàn)室配合比優(yōu)化設(shè)計(jì),得到最優(yōu)配合比并用驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

6、;然后,用最優(yōu)配合比澆筑混凝土,以振動(dòng)成型時(shí)間與頻率為優(yōu)化參數(shù),成型彩色透水混凝土并測(cè)試抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、透水系數(shù)、耐磨性、抗凍性、耐候性、吸聲系數(shù),以混凝土單方造價(jià)最低為目標(biāo)優(yōu)化出最優(yōu)成型工藝參數(shù)。最后,在某小區(qū)鋪裝透水混凝土,測(cè)試其性能。三、科學(xué)性、先進(jìn)性和獨(dú)特之處1、科學(xué)性建筑垃圾循環(huán)再生利用的彩色高性能生態(tài)透水混凝土采用的原材料是廢棄混凝土再生骨料生產(chǎn)工藝與彩色高性能生態(tài)透水混凝土制備工藝,它們是在總結(jié)現(xiàn)有文獻(xiàn)成果基礎(chǔ)上,通過(guò)大量試驗(yàn)優(yōu)化得出的,所采用的試驗(yàn)方法均為規(guī)范推薦的成熟方法,性能指標(biāo)依據(jù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)或廣為采用的方法評(píng)價(jià)。2、先進(jìn)性目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的透水混凝土所用粗骨料幾乎都是天然

7、骨料,而建筑垃圾循環(huán)再生利用的彩色高性能生態(tài)透水混凝土粗骨料全部采用建筑垃圾制備的再生骨料,既節(jié)省天然骨料,又實(shí)現(xiàn)了建筑垃圾的資源化。同時(shí),建筑垃圾循環(huán)再生利用的彩色高性能生態(tài)透水混凝土配合比中工業(yè)廢棄物礦渣、粉煤灰的摻量取到了膠凝材料總量的40%以取代水泥,既節(jié)約成本,又減少能耗。因此,建筑垃圾循環(huán)再生利用的彩色高性能生態(tài)透水混凝土具有節(jié)能減排的實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)和顯著效果。國(guó)內(nèi)透水混凝土市場(chǎng)價(jià)格在200元/m3左右,使用壽命10-20年不等3,但建筑垃圾循環(huán)再生利用的彩色高性能生態(tài)透水混凝土150元/m3左右,使用壽命可長(zhǎng)達(dá)30年以上。3、獨(dú)特之處首先再生混凝土是對(duì)大量廢棄混凝土進(jìn)行循環(huán)再生利

8、用,是解決廢棄混凝土問(wèn)題最有效的措施,既節(jié)省天然資源,又解決環(huán)保問(wèn)題,是未來(lái)混凝土的發(fā)展方向。同時(shí)彩色透水混凝土能防止雨水匯集,保持交通暢通,有效解決城市“熱島效應(yīng)”4,吸塵、吸聲、降低噪音,還可以美化環(huán)境,變廢為寶,節(jié)約自然資源。建筑垃圾循環(huán)再生利用的彩色高性能生態(tài)透水混凝土提出的建筑垃圾制備再生骨料生產(chǎn)工藝與透水混凝土制備工藝,充分考慮了建筑垃圾的地域依賴(lài)性特征、透水混凝土的使用環(huán)境,具有很強(qiáng)的地方特色。四、實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義再生混凝土制備的透水混凝土中工業(yè)固體廢棄物占有很大的比例,顯著提高了固體廢棄物的利用率和利用價(jià)值,降低了生產(chǎn)成本。制備的透水混凝土具有較高的強(qiáng)度和透水性,可廣泛應(yīng)

9、用于公園、廣場(chǎng)、園林景觀、人行道、停車(chē)場(chǎng)、住宅區(qū)等各種地面的鋪設(shè)。透水混凝土作為目前道路鋪裝材料的換代產(chǎn)品,除了可以避免地面積水,方便人們的生活出行以外,其特殊的混凝土體多孔結(jié)構(gòu)使其具備了顯著的生態(tài)環(huán)保特征,它一方面通過(guò)雨水的滲漏,提高了地下水的補(bǔ)給能力,減輕了城市的地基下沉和抗洪排水的壓力;另外,通過(guò)混凝土內(nèi)孔洞中水分的蒸發(fā),減少了城市地面熱能吸收和熱島效應(yīng)。再生混凝土透水路面實(shí)現(xiàn)了對(duì)大量廢棄混凝土的再生利用,不僅可以解決大量廢棄混凝土處理困難以及由此造成的生態(tài)環(huán)境日益惡化等問(wèn)題,而且用廢棄混凝土再生集料替代天然集料可以減少建筑業(yè)對(duì)天然集料的消耗,從而減少對(duì)天然砂石的開(kāi)采,緩解天然集料日趨匱乏的壓力并降低大量開(kāi)采砂石對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞5。不但使有限的資源得以再生利用,而且解決了環(huán)保問(wèn)題,符合國(guó)家構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)的需要,對(duì)于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和建筑資源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。五、結(jié)語(yǔ)建筑垃圾循環(huán)再生利用的彩色高性能生態(tài)透水混凝土以建筑垃圾循環(huán)利用為再生骨料來(lái)制備彩色高性能生態(tài)透水混凝土,既實(shí)現(xiàn)了建筑垃圾的資源化,節(jié)省天然骨料,又形成了環(huán)保生態(tài)產(chǎn)品,為建筑垃圾處理指明了一條有效途徑,具有經(jīng)濟(jì)與環(huán)保雙重意義6。建筑垃圾循環(huán)再生利用的彩色高性能生態(tài)透水混凝土所提出的再生骨料與彩色高性能生態(tài)透水混凝土制備工藝,經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、可操作性較強(qiáng)。建筑垃圾循環(huán)再生利用的彩色高性能生態(tài)