建筑垃圾在水泥混凝土中的应用研究

2022-05-12许明山

散装水泥 2022年2期

许明山

（山东华邦建设集团有限公司，山东潍坊 262500）

1 引言

建筑垃圾可分为废砂浆、玻璃、砖块等诸多内容。大部分垃圾会在建筑拆除中产生，可进行二次利用，该利用模式称为资源化应用。目前，我国建筑在拆除扩建中无法充分对建筑垃圾进行资源化利用，依然大量采用传统方式将垃圾向城市周边空旷区域运输，以露天堆放或填埋的方式处理，将占用土地资源，而且在堆放与填埋过程中，如若处理不当，有可能使地下水与土壤受到严重污染。此外，在进行垃圾清运的过程中，无法应用封闭式运输车，垃圾运输途中产生扬尘及垃圾掉落问题，使城市环境受到影响。从上述诸多问题可以发现，传统的建筑垃圾处理方式已经无法满足当前城市发展的实际需求，而对建筑垃圾以资源化方式进行应用，是当前建筑垃圾处理研究的重要方向。

2 建筑垃圾回收应用的意义

随着我国经济的快速发展，诸多建筑物由于无法满足当前城市发展需求或到达使用年限被拆除，同时市政工程会进行动迁和综合性改造，在此过程中也会产生大量垃圾。在当今社会中，能源问题与环境问题受到了广泛关注，而可持续发展是人类在实际发展中共同探究的重要主题。根据相应统计可以发现，当前，我国城市中建筑垃圾占据整体垃圾量的40%。通过对建筑垃圾进行有效回收，有利于国家可持续发展战略得以实现。分析当前实际建筑垃圾的产生物质，对混凝土材料以及砖瓦材料进行循环利用，是当前对建筑垃圾进行资源化处理的重要方式。而加大建筑垃圾的处理效率，提高资源化循环利用的实际效果，能使城市可持续发展目标得以实现。

在建筑垃圾的实际研究中，中外学者主要对混凝土再生骨料进行研究，主要研究再生骨料的实际性能以及生产的实际工艺，同时，对再生骨料混凝土的物理性能和配合比进行分析。而建筑垃圾经过有效处理，可以将其作为原料，取代水泥生产中的部分石灰石原料。该种理念已经得到业界的认可，并且逐步对该种理念进行应用。近年来，水泥行业相关工作人员和技术人员通过大量载体，并采用实例进行诸多研究，取得了相应的研究效果。各类实验证明，对建筑垃圾进行有效处理后，能够对部分黏土以及石灰石材料进行替代。而目前水泥厂在实际发展中，同样注重对废弃物的处理，并将其作为水泥原材料进行应用。由此，在一定程度上能够减少对矿物的开采，在建筑垃圾再利用研究过程中，能够起到较为突出的环保作用，与当前低碳经济发展的目标相符。同时，在垃圾资源化利用时，也能解决建筑垃圾的各类处理问题，有着诸多实际应用效益。

图1 建筑垃圾堆放示意图

3 分析建筑垃圾在水泥混凝土生产中的实际应用

建筑垃圾经过粉状处理后，会具备一定程度的活性，在混凝土应用中将其掺入，能替代部分粉煤灰以及水泥，有效降低混凝土生产的实际成本。建筑垃圾能在一定程度上降低混凝土制作对天然资源的消耗量。当前，对建筑垃圾的主要研究在于建筑垃圾在混凝土掺和中对混凝土强度、膨胀以及收缩等诸多方面的影响，通过不断的研究提高建筑垃圾掺入技术水平。

3.1 研究建筑垃圾对于混凝土拌合物性能的影响

建筑垃圾掺入混凝土中，能取代部分水泥。建筑垃圾的吸水性与水泥相比相对较大，能在一定程度上有效改进拌合物的性能，在水胶比保持不变的前提下，建筑物垃圾的整体掺入量保持不变，如若混凝土内部及废砖粉含量增加，混凝土塌落度会随之上升。混凝土掺和过程中，在高效减水剂用量相同的情况下，增加建筑垃圾的掺和量，会使混凝土的凝聚性大幅提升。

3.2 建筑垃圾粉对混凝土耐久性的影响

将建筑垃圾粉掺入混凝土中，能完全替代粉煤灰，同时，能在一定程度上改善混凝土的耐久性，提高混凝土的综合性能。建筑垃圾粉在应用的过程中可以作为矿物掺合料，应用在对C60以下各等级具有大流动性的混凝土的综合制造过程中，分析各类不同强度等级混凝土所具有的耐久性以及渗水能力的效果。同时，研究混凝土的实际抗冻性以及抗碳化等诸多性能。

4 废弃混凝土粉应用在混凝土中的情况研究

4.1 废弃混凝土粉对混凝土性能的影响

各类实验研究表明，以废弃混凝土粉替代相应的混凝土原料，在其替代率增加的情况下，混凝土的坍落度会随之上升，使其流动性大幅增加。将废弃混凝土粉作为掺和料来替代水泥，则将使其坍落度下降，但其实际下降程度并不会对混凝土的综合性能产生负面影响。在研究过程中认为废弃混凝土掺入能进一步使混凝土拌合物的实际流动性得以提升，并在一定程度上提高混凝土的坍落度。

4.2 废弃混凝土对混凝土力学性能的影响

在混凝土中以废弃混凝土代替部分水泥，能使混凝土所具有的微集料填充效应得以发挥，同时，也能发挥其活性效应以及微晶核效应，在一定程度上使混凝土的力学性能产生良性改变。若增加废弃混凝土的替代率，则混凝土在7天、28天时的抗压强度呈现下降趋势。当掺入量低于20%，其强度比传统混凝土高。由此可证，废弃混凝土适当掺入进混凝土的拌和物中，能在一定程度上增加混凝土的力学性能。

4.3 废旧混凝土对混凝土耐久性的影响

关于废弃混凝土粉掺入混凝土的相关研究主要在于探索废弃混凝土粉在实际应用过程中的成分差异以及细度差异，对于混凝土的实际干缩性能以及耐久性能产生的影响。掺入废弃混凝土粉能在一定程度上降低混凝土的干缩变形率，掺入的废气混凝土粒径越小，降低干缩变形作用越好。通过实验发现，废弃混凝土掺入量在20%之内，可以改进混凝土实际的流动性以及坍落度，同时，能有效提升耐久性以及抗压强度。