废弃混凝土回收与利用设备的研究

2020-10-13杨阳

湖北农机化 2020年15期

杨阳

(山东泰安建筑工程集团有限公司，山东泰安 271000)

我国建筑行业的井喷式发展，对于建筑材料需求也在增加。我国对于废弃混凝土再利用的研究相对来说较晚，大部分是初步适应阶段。我国政府极度重视废弃混凝土的战略研究，鼓励在建筑中使用再生材料，并提供了大量的支持和科技的研发。目前，我国废弃混凝土回收再利用没有相关的指标和规范，也缺少立法的支持。如何结合现有的废弃物进行大规模的处理是需要进行研究的。混凝土作为建筑材料中重要的材质，对于整个建筑设计施工具有不可替代的作用。废弃建筑物的拆迁和改造过程中，废弃的混凝土也成为了建筑垃圾中的顶梁柱。据目前的统计来看，每年所累积下来的废弃混凝土数额高达上千亿吨，国家统计局预计2020年我国废弃混凝土将达到 6.38亿t，数量惊人。绝大多数都未经过处理直接运至乡村、郊区等地方进行填埋，这样的处理方式不但会耗费大量的运费，还会造成环境的污染和资源的浪费，因此本文主要针对这些废弃混凝土的回收再利用进行分析，提出有效的回收和利用建议。

1 废弃混凝土回收设备

1.1 废弃混凝土回收设备运作分析

废弃混凝土设备的使用分为粉碎系统和设置过滤系统。首先，在粉碎系统运作过程中，采取搅拌机的搅拌，使原料在搅拌桶内受到连续螺旋叶的分工挤压时，将废料粉碎，通过筛分在端口处装置一个喷雾式的装置用于净化物料，以免在废料内部翻滚时产生的粉尘对外发散，引起空气污染。其次，在粉碎系统流出之后，选取不同大小口径的混凝土碎块进行筛分处理，由旋转叶片和不同粒径的筛网组成，将粒径15～30mm的粗骨料进行回收利用，将1～15mm的细骨料进行回收，反复地进行废旧混凝土的收集再利用，可以达到所有废料零排放的目的。在废弃混凝土回收设备的基础上对废弃混凝土进行粉碎分离处理，能够进一步使废弃混凝土有效利用，为混凝土的再利用提供条件。

1.2 废弃混凝土回收利用的效率分析

图1 粉碎系统

建筑行业快速发展的情况下，混凝土需求量在不断地增加，每年所消耗的原材料不断增长。然而地球所能提供的天然原材料数量有限，如果毫无节制地开采，材料短时间内能够满足供应需求，长期必会造成自然环境的破坏。目前，部分地区由于过度开采自然资源所造成的水土流失、土地荒漠化严重和土壤损失等问题日渐显现。同时生产混凝土需要消耗大量的水泥、石子、细沙等原料，生产水泥还会在空气内散发硫化物、氮化物、二氧化碳等有害物质，影响到大气的质量分析和废弃混凝土的再利用。废弃混凝土再利用可以有效节约自然资源，减少空气污染，最重要的是实现可持续发展的目标。

1.3 混凝土废弃物的处理工艺

混凝土废弃物主要是通过破碎机进行捣碎，除去小的水泥和浆砂的颗粒，得到再生骨料。目前国内处理混凝土废弃物的机械设备有FC30型混凝土废弃物处理设备、PE、PEX系列颚式破碎机、多锤头破碎机等破碎机。本文主要是基于锤式破碎机的基础上，结合其自身的工作原理，分析其靠冲击作用来破坏物料所获得的粒度产品。一般来说，混凝土废弃物处理时，再生粗骨料和再生细骨料所占的比例分别为76%和42%，其中再生细骨料的含量较少。

2 废弃混凝土再利用设备的应用前景

2.1 混凝土再生水泥

废弃混凝土中含有大量的水泥颗粒，将其分离过程中进行处理，就能够生产再生水泥。2014年韩国“利福姆系统”公司研发出来的这项技术，其核心就是对混凝土中的水泥颗粒和粗细骨料进行分离。高温环境下，对于水泥颗粒通过加热处理和特殊添加剂的融合，有效生产出再生水泥实验，表明这种方式不仅能够提升水泥的性能及强度，也可以达到国家所要求的标准，生产成本低，具有循环经济的发展效应。

2.2 路面基层、底基层

路面基层比底基层对于搅拌骨料强度要求较高，通过粉碎处理后的再生骨料表面的纹路多，混杂着杂质，强度相对来说较低，能够有效应用于路面的底层处理，有效发挥底部的吸水率和压缩墙的优点，又可以节省天然骨料的应用，避免存在材料浪费。结合相应的数据显示，再生混凝土骨料的运用在道路的垫层内，如果顶级配置的混凝土再生骨料也可以配置于路面的底层进行铺设。

2.3 再生混凝土多孔空心砖

经过粉碎处理的再生混凝土骨料，其表面上虽然有众多的细纹，强度有所下降，不能适合高强度的混凝土，但其中加入水泥石灰添加剂等拌合可以用于部分的框架结构和填充墙。这种多孔型空心砖的生产工艺简单、密度轻，所用原料既不需要破坏耕地，同时又能够提高生产的经济效益。

2.4 再生集料

再生集料是将废弃混凝土进行简单地机械破碎、磨细或者煅烧后再利用。其工艺简单、处理成本较低。通过简单的机械破碎能够得到混凝土碎块，但强度较低不能用。影响工程的承重构件，仅能运用在对构件要求较低的工程中，例如填筑海岸、充当道路和建筑物的基础垫层，土地平整。将混凝土磨碎或煅烧后的产物，由于其独特的物理化学性质可用作土壤的改性剂等。

2.5 再生胶凝材料

废弃混凝土先将骨料进行分离，再生出来的骨料和剩下的水泥将可以用作地基改性材料。废弃混凝土借助低温煅烧的处理，然后分离出来水泥石粉末，制备出来一定水化活性的再生胶凝材料。结合煅烧温度，基于650℃煅烧制备能够得到再生胶凝。或者直接利用石灰石为骨料的废弃混凝土煅烧制备胶凝材料。废弃混凝土样品中破碎组的颗粒中含有的石灰石含量为75%，能够有效合成配置水泥的生料。过程中所包含的 SiO2，做部分硅质原料。再生水泥制造的混凝土整体再生合成的成本较低，生产过程中不含CO2。