论述混凝土废渣的再生利用

思春明

（云南省元谋县地方公路管理段云南楚雄　651300）

论述混凝土废渣的再生利用

思春明

（云南省元谋县地方公路管理段云南楚雄651300）

在当前时代背景下，建筑、建材行业的发展出路就是节能环保，走可持续发展之路。实践中，应当积极推进可再生资源的综合应用，对废旧物资、废渣等进行科学回收利用，从而加快废弃物的有效转化和产业化发展。本文将对混凝土材料构成、应用寿命以及废渣的环境污染等进行分析，并在此基础上就如何实现混凝土废渣的再生利用，谈一下笔者的观点和认识，以供参考。

混凝土；废渣；再生利用；研究

对于建筑行业而言，施工过程产生的废弃混凝土、废渣等，成为建筑业的最大产出废弃物，实践中除部分作为施工场地比较平整以外，其他多数暴露在垃圾填埋场，其中弱碱性的物质可导致大面积的土壤失去活性。因此，在当前的形势下，加强对混凝土废渣的再生利用问题研究，具有非常重大的现实意义。

1　混凝土材料的结构组成展开论述发展趋势

对于普通的混凝土而言，其主要是由水泥、细骨料、粗骨料以及外加剂和适量的水构成，通过硬化形成人造石材。其中，砂、石起骨架作用，对水泥收缩进行抑制。水泥、水构成了水泥浆，并且包在粗、细骨料的表面，对骨料间空隙进行填充。对于水泥浆体而言，其在硬化之前所起的作用是润滑，可使混凝土拌合物具有良好的应用性能，而且硬化以后将骨料有效地在胶结在一起，从而形成一个非常坚硬的整体。对于混凝土材料结构而言，其组成过程是水+水泥→水泥浆+砂→水泥砂浆+粗骨料→混凝土。在此过程中，每一种成分都有其特殊的功用，比如水泥浆可充填砂空隙，赋予拌合物流动性和合易性。从混凝土材料的结构组成来看，其中包含的组成材料均具有可再生利用性，因此在未来的发展过程中，混凝土废渣可再生利用。

2　从混凝土使用寿命周期阐述

对于混凝土工程而言，一般其设计使用年限在50～100年，建国初期的混凝土工程目前已经陆续进入拆除期，混凝土结构已经进入到破坏高峰期。当混凝土达到使用寿命期限以后，伴随着拆除而来的是大量建筑垃圾，其中最大份额是混凝土废渣。对于混凝土而言，其应用寿命主要是根据水泥标号和混凝土配置强度而定，很难给出准确的寿命期限。通常情况下，如果没有特殊问题，比如不合格劣质水泥，混凝土的使用年限大约在50～100年之间。比如，三峡大坝的设计寿命期限是100年，实际寿命可能会更久，或许随着水流的侵蚀，风吹日晒后表面风化从外到里影响混凝土的内部结构，混凝土的使用寿命周期可能会缩短。

3　减少环境污染和资源的浪费

据统计数据显示，目前国内每年浇注的混凝土大约有15～20亿m3，其中砂石骨料占比在70%以上，由此可以推算出每年国内开山采石大约11～14亿m3。同时，国内每年的混凝土废渣量大约在600万m3左右，一部分会填筑海岸、或者充当道路、建筑基础垫层，绝大多数都作为建筑垃圾进行填埋。在该种情况下，不仅占用了大量的土地资源，而且还造成了严重的浪费和环境污染。据住房和城乡建设部给出的材料显示，到2020年国内还将新建居民住宅300亿m2，因此而产生的城建垃圾至少50亿t，其中的主要废料是混凝土，至少占半数。实践中可以看到，当前国内对建筑废料的二次应用率非常的低，正如上文所述，多用于回填道路或者建筑基地，低级用途难以实现混凝土废渣的高效应用；以目前的技术，粗、细骨料配制混凝土用于建筑结构构件、道路面层以及制造水泥等，效率比较低，因此多数建筑垃圾在没有经过任何处理的情况下，就被运到郊外填埋、或者露天堆放废弃，一方面占用了大量的土地，另一方面造成了严重的环境污染。基于此，我们应当从根本上改变传统的混凝土生产模式，将混凝土生产模式转变成可持续发展模式。比如，采取再生混凝土技术，对混凝土废弃物进行回收利用，从而恢复其原有的应用性能，并形成新的半成品，在国内许多缺乏砂、石材料的地区，一方面可以使有限的资源得到充分的利用，另一方面还可以有效解决环保问题。

4　废弃混凝土的处置和利用

混凝土废弃物实际上是一种可再生资源，混凝土废弃物处理过程中，应当以“减量化、循环再生以及重复利用”为基本原则，目前国内混凝土废渣再生利用的途径如下：将混凝土废渣破碎以后，作为建筑物垫层，或者用于道路基层铺垫，这是传统意义上的混凝土废渣最简单应用途径，同时也是目前国内对混凝土废渣最常用的一种利用方式。此外，混凝土废渣破碎以后，可用于混凝土砌块砖生产，制作铺道砖以及花格砖等。比如，目前国内一些建筑构件预制品企业，利用工地爆破拆除的基坑支护等混凝土废渣，制作空心砌块，再次应用到建筑行业之中。将废弃的混凝土破碎、分选以及筛分和洁净以后，作为再生骨料，用于制成再生粗骨料、细骨料等等，以代替自然砂、石来配制骨料混凝土。从钢筋混凝土工程项目施工应用情况来看，这是一种处理混凝土废渣的有效方法；利用再生骨料制作再生混凝土，实际上是一种绿色工艺，该种混凝土二次应用的方法，也将成为未来混凝土行业发展的主流趋势。比如，德国的某双层混凝土道路，就采用了二次骨料混凝土，其路面厚度达到了26cm，底层混凝土的厚度也达到了19cm，其采用的是再生骨料混凝土。对于其面层而言，厚度在7cm左右，采用的是天然骨料配制而成的混凝土。

在建筑混凝土废渣再生利用过程中，其基本机理是利用废弃的混凝土主要成分，比如落地灰、混凝土块以及碎砖块和水泥等无机物，这些无机物具有良好的稳定性，对构件强度影响不大，经筛分加工处理以后，会生成砂样颗粒，并根据颗粒的特点、性状等，代替砂子用来配制各种拌和物，从而使其能够达到理想的效果。混凝土废渣加工过程中，其基本工艺如图1。

图1　混凝土废渣加工工艺图

在收集好建筑废渣以后，将其运送至加工点放置，然后再对其翻晒、晾干，当干透95%以上时，方可加工。实践中可以看到，当废渣湿度太大时，对筛拣、破碎等非常不利。其中，过筛分拣工艺，主要是把混凝土中的废渣，比如铁丝、钢筋以及木材和其它杂物彻底地去除，并对混凝土废渣碎砖块等进行分拣堆放，然后将其加工成再生砂循环利用。在混凝土废渣破碎过程中，采用的主要机械设备是破碎机，比如PC-300型，其有效破碎细度一般在0～20mm范围之内，实际操作过程中可以根据需要进行优选。在投料破碎过程中，碎砖块、混合料等，需分别进行破碎，其中碎砖块可以破碎出纯砖砂，而混合料则可以破碎出混合砂及碎石。

混凝土废弃物再生利用工艺，在现代建筑工程项目施工建设过程中的应用非常的广泛，其应用效果分析如下：

某住宅小区工地建设过程中，对混凝土废渣进行再生利用，取得了良好的应用效果。对于该住宅小区而言，新建的住宅楼都采用的是砖混结构建筑形式，建筑总面积达到了6230m2。该工程项目开工后，留出了一块空地作为混凝土废渣堆放场。随着工程的施工建设，原工程地面以上结构施工过程中，采用PC-300@500锤式破碎机，对施工过程中产生的混凝土废渣进行加工，从开工到施工完毕，所收集到的混凝土废渣总量超过了182m3，再生砂加工量171m3，纯砖砂55m3，混合砂量106m3。按照工程预算定额进行计算，回收加工1m3混凝土废渣所产生的经济效益大约为45.4元，即回收成本是8元/m3，如果对上述废渣进行回收利用，则该工程可节约大约6398元资金。根据这一计算结果可知，如果全国缺乏砂石材料的地区都采取有效的措施来回收利用混凝土废渣，则所取得了的经济效益会非常的显著。在混凝土废渣再生利用过程中，不仅可以带来一定的经济效益，而且也可以带来良好的社会和环境效益。实践中，如果各建筑工程项目施工建设过程中的混凝土废渣都能够得以有效的应用和自行消化，设专门的废渣加工场地，并对混凝土废渣进行综合处理、循环利用，则可获取非常好的经济效益和环境效益。

5　结语

综上所述，混凝土废渣处理过程中，应当以减量化和重复利用为基本原则，将废弃的混凝土作为可再生利用资源重新用在施工建设过程中，采用有效的途径和方法，使混凝土废渣变成绿色建筑材料。混凝土废渣的再生利用，不仅可以有效减少工业建筑垃圾的排放量，节省费用、减少环境污染，而且还可以有效利用可再生资源，减少消耗，从而实现人与自然的和谐相处，可持续发展；在满足当代发展需求的同时，为后代人留下可永续发展的环境、资源。因此，混凝土废渣再生利用，能够实现很好的社会和环境效益。

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TU528

A

1673-0038（2015）23-0098-02

2015-5-20

思春明（1975-），男，工程师，大学本科，主要从事公路工程管理方面的工作。