裝配式建筑生產(chǎn)后混凝土固體廢棄物二次利用

1、裝配式建筑生產(chǎn)后混凝土固體廢棄物二次利用摘要：固體廢棄混凝土是城市建設(shè)過程中廣泛存在的固體廢棄物，它不僅影響 城市生活環(huán)境，而且造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，目前，隨著裝配式建筑在我國大力推 廣，裝配式預(yù)制構(gòu)件企業(yè)所產(chǎn)生的廢棄混凝土也日益成為一種不可忽視的新型固 體廢棄物類型，對于裝配式構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)所產(chǎn)生的固體廢棄混凝土，相較于其他 方式產(chǎn)生的固體廢棄混凝土，有相對固定的排放量、堆積量，相對固定的固廢組 分，可以更高效、充分進(jìn)行利用。關(guān)鍵詞：裝配式建筑；混凝土固體廢棄物；二次利用；可實行性研究裝配式建筑生產(chǎn)后混凝土固體廢棄物來源、排放量分析裝配式建筑生產(chǎn)結(jié)束后混凝土固體廢棄物指的是，預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)過程前

2、、 中、后以及合格成品出廠前廠內(nèi)吊裝、運輸直至出廠全過程所產(chǎn)生的混凝土固體 廢棄物。裝配式建筑生產(chǎn)全過程中，從混凝土生產(chǎn)開始，通過強制式攪拌機將膠 凝材料、粗骨料、細(xì)骨料、水以及外加劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌虾螅M(jìn)入運輸料斗， 在混凝土生產(chǎn)過程中，由于混凝土自身黏聚性特點，會有少部分粘附到攪拌機鉸 刀、攪拌機內(nèi)壁上，無法百分百全部進(jìn)入運輸料斗，此過程后，需要定時的人工 進(jìn)行攪拌機主機、攪拌機下料口清理工作，這個過程產(chǎn)生的混凝土固體廢棄物以 抗壓強度小于10Mpa的塊狀混凝土為主，粒徑根據(jù)清理人員對于攪拌機熟悉程度 以及清理時間相關(guān)，根據(jù)對多個裝配式建筑企業(yè)的調(diào)研情況，攪拌機清理人員基 本按照生產(chǎn)500

3、至800立方混凝土對攪拌機進(jìn)行一次清理，清理出的混凝土固體 廢棄物一般在200-300kg左右，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以大體得出，在混凝土生產(chǎn)過程 中，混凝土固體廢棄物占生產(chǎn)方量的0.16%。左右，按照現(xiàn)階段裝配式建筑企業(yè)年 產(chǎn)量3萬立方進(jìn)行計算，僅混凝土生產(chǎn)攪拌過程中產(chǎn)生的混凝土固體廢棄物為12 噸左右?；炷吝M(jìn)入運輸料斗后運輸?shù)讲剂蠙C、以及布料機進(jìn)行布料過程，同樣也會 存在混凝土粘附運輸料斗、布料機的情況存在，通過對山東省濟(jì)南市裝配式建筑 企業(yè)的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，運輸料斗和布料機的清理頻率要遠(yuǎn)高于對于攪拌機的清理頻率， 大多數(shù)企業(yè)對于這兩項機械設(shè)備要求每日或每個臺班進(jìn)行清理，此過程產(chǎn)生的混 凝土固體廢棄物

4、多以剛達(dá)到混凝土終凝或者終凝時間小于2小時混凝土，此時混 凝土強度很低，用高壓水槍進(jìn)行沖刷后基本會分解為粒徑小于30mm的塊狀混凝 土以及水泥漿。（由于大多數(shù)裝配式建筑企業(yè)在清理運輸料斗、布料機時多采用 高壓水槍，雖然對混凝土固體廢棄物量不會產(chǎn)生影響，但是會增加液體廢棄物的 排放量。）兩者產(chǎn)生的混凝土固體廢棄物排放量每年基本也在12噸左右。（運 輸料斗以及布料機相對于混凝土攪拌機以及下料口對于混凝土的粘附相當(dāng)，所以 其混凝土固體廢棄物排放量和混凝土攪拌機以及下料斗混凝土固體廢棄物排放量 也相當(dāng)，可以視為同質(zhì)量排放。）混凝土通過布料機進(jìn)入模具，經(jīng)過震動振實，形成構(gòu)件，通過調(diào)研我們發(fā)現(xiàn) 一個普遍存

5、在的情況，山東省濟(jì)南市裝配式建筑企業(yè)在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)模具往 往在可以保證幾何尺寸和模具強度以及經(jīng)濟(jì)性的前提下，是進(jìn)行多次、反復(fù)使用 的，在模具使用初期，模具連接處縫隙較小，無混凝土漿體外溢現(xiàn)象出現(xiàn)，但是 當(dāng)模具反復(fù)使用后，模具使用周期進(jìn)入末期時，往往會出現(xiàn)磨具連接處連接不嚴(yán) 情況發(fā)生，在混凝土生產(chǎn)過程中，特別是振動振實過程中，會有部分混凝土漿體 出現(xiàn)外溢情況發(fā)生，經(jīng)過靜養(yǎng)、蒸養(yǎng)后，預(yù)制構(gòu)件脫模過程時，外溢的這部分混 凝土漿體會殘留在模臺和模具表面，形成少量的混凝土固體廢棄物，這部分固廢 基本以凝固的水泥漿體為主，含有少量粗骨料，此類混凝土固體廢棄物每年的排 放量基本在1-2噸左右。還有一部分

6、混凝土固體廢棄物產(chǎn)生在預(yù)制構(gòu)件毛躁面處 理過程中，根據(jù)設(shè)計要求，部分預(yù)制構(gòu)件在其表面需要形成毛躁面，以便于后期 施工需要。在表面涂刷毛躁劑的預(yù)制構(gòu)件脫模結(jié)束后要進(jìn)行次步驟的處理，對于 使用高壓水槍沖刷或者電鎬沖擊所產(chǎn)生的混凝土固體廢棄物，含有大量的粗、細(xì) 骨料以及工業(yè)廢水，由于預(yù)制構(gòu)件要求的不同，各企業(yè)所產(chǎn)生的此類混凝土固體 廢棄物并沒有具體的排放量。裝配式建筑生產(chǎn)后混凝土固體廢棄物的分類裝配式建筑企業(yè)所產(chǎn)生的混凝土固體廢棄物，可以根據(jù)粒徑尺寸進(jìn)行分類， 也可以根據(jù)混凝土的凝固情況進(jìn)行分類，也可以根據(jù)兩者綜合考慮進(jìn)行分類。根據(jù)粒徑尺寸分類可以分為小于5mm，5mm至31.5mm，大于31.5m

7、m三類。根據(jù)混凝土凝固情況可以分為小于2Mpa，2Mpa至10Mpa，大于10Mpa三 類。裝配式建筑生產(chǎn)后混凝土固體廢棄物的成分分析混凝土固體廢棄物成分以粗骨料、細(xì)骨料、水泥漿體為主，以及小部分脫模 劑、毛躁劑、機械潤滑油等外部因為清理而進(jìn)入混凝土固體廢棄物的液體，部分 預(yù)制構(gòu)件填充用保溫材料、泡沫材料等不屬于混凝土固體廢棄物的其他固體廢棄 物。裝配式建筑生產(chǎn)后混凝土固體廢棄物特點分析混凝土固體廢棄物有經(jīng)濟(jì)價值高、導(dǎo)熱率低、整體密度小、空隙率大、吸水 率高等特點。經(jīng)濟(jì)價值方面，此類混凝土固體廢棄物成本因為已經(jīng)計算入材料成本中，產(chǎn) 生的混凝土固體廢棄物經(jīng)過處理二次利用，其經(jīng)濟(jì)價值可以得到二次利

8、用?？障堵?、吸水率、密度方面，粗骨料和細(xì)骨料都混合有水泥漿體，比表面積 要比天然粗、細(xì)骨料大，造成其堆積密度要小于天然骨料，吸水率也要大于天然 骨料。導(dǎo)熱率方面，混合有水泥漿體的粗、細(xì)骨料，空隙率大對于其導(dǎo)熱性能有較 大的幫助。裝配式建筑生產(chǎn)后混凝土固體廢棄物處理方案以根據(jù)混凝土固體廢棄物粒徑尺寸分類方法為例進(jìn)行方案舉例說明混凝土固體廢棄物處理方法初步篩分處理、破碎處理、沖洗處理、二次篩分處理、分類處理五步進(jìn)行。初步篩分處理：由于混凝土固體廢棄物在裝配式建筑企業(yè)產(chǎn)生時并不是按照 分類進(jìn)行堆積儲存，而是無序的進(jìn)行處理，所以需要先根據(jù)不同粒徑尺寸進(jìn)行分 類，通過滾篩、搖篩等篩分析設(shè)備，對混凝土固體

9、廢棄物進(jìn)行篩分處理，初步分 為為小于5mm，5mm 至31.5mm，大于31.5mm 三類。對于小于5mm的混凝土固體廢棄物，一般作為再生細(xì)骨料進(jìn)行處理，不需要 經(jīng)過破碎處理，只需要進(jìn)行沖洗處理和二次篩分析處理即可。對于5mm至31.5mm的混凝土固體廢棄物，可以根據(jù)所需要的粒徑尺寸（如 需要5mm至10mm細(xì)石，或者其他粒徑尺寸）進(jìn)行破碎處理，得到所需單級配 粗骨料，由于在破碎過程中會出現(xiàn)附著在混凝土固體廢棄物表面的，已經(jīng)完全固 化水泥漿體脫落現(xiàn)象，需要對經(jīng)過破碎處理后的單級配粗骨料進(jìn)行沖洗處理，將 這一部分固化的水泥漿體分離開，在進(jìn)入二次篩分處理，將小于5mm的混凝土 固體廢棄物轉(zhuǎn)入再生細(xì)

10、骨料，剩余為再生粗骨料。對于大于31.5mm混凝土固體廢棄物，處理方法與步驟與5mm至31.5mm混 凝土固體廢棄物基本一致，不過需要注意的是，此類混凝土固體廢棄物往往具有 自身硬度大、強度高的特點，對于破碎設(shè)備有較大影響，適合于在初步篩分處理 過后，單獨使用大型破碎設(shè)備進(jìn)行破碎處理。經(jīng)過上述處理后的混凝土固體廢棄物基本已經(jīng)達(dá)到二次再利用的粒徑尺寸要 求，根據(jù)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T14684建筑用砂標(biāo)準(zhǔn)、GB/T14685建設(shè)用 卵石、碎石、JGJ52普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標(biāo)準(zhǔn)、GB/T 25177混凝土用再生粗骨料、GB/T 25176-2010?混凝土和砂漿用再生細(xì)骨 料，需要對其進(jìn)行物理力學(xué)性能方面的實驗，綜合考慮后按照標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)行 再次分類處理。裝配式建筑生產(chǎn)后混凝土固體廢棄物實際應(yīng)用方案按照國家標(biāo)準(zhǔn)判定合格的裝配式建筑生產(chǎn)后混凝土固體廢棄物，現(xiàn)階段進(jìn)行 細(xì)