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建筑废弃物再生料的利用及质量控制研究

分类:建筑师职称论文 时间:2020-11-04

  摘要:如今现代化城镇的发展越来越快,城镇地区的老旧建筑逐渐得到拆迁或重建,带来的除了高楼大厦“水泥森林”的积极作用之外,还有包括建筑废弃物(即建筑垃圾)、环境破坏、资源过度消耗等等负面问题,在大量建筑废弃物中,废旧的混凝土、砖土块等,这些废弃材料多数都是可以进行再生利用的,重新投入到城市的基础建设中,促进能源节约、保护环境的健康发展,有助于城市持续性建设。本文将结合建筑废弃物再生料实际利用以及质量控制做以分析,旨在帮助相关行业的工作人员奠定一定的城建理论基础,以期更好地提升城镇地区发展的速度。

建筑废弃物再生料的利用及质量控制研究

  关键词:建筑垃圾;再生料;利用;质量控制

  城市建设的过程当中,是否能够保证生态化的良性建设以及全面的可持续发展是十分必要的,一般来说,在拆除陈旧建筑、重建危险建筑、扩建等过程中势必会有一些废弃料的产生,主要有废混凝土、废砖块、砂土等。如今我国的土地资源以及自然资源都呈现出比较显著的匮乏问题,是否能够将建筑废弃物(也称建筑垃圾)利用起来,令抛弃的废物量降低,是非常关键性的城市发展问题。根据相关数据调查可知,如果能够将1亿吨因建筑变动产生的废弃物利用起来,将会节约万余亩土地资源、节约标准煤大约500万吨等。资源化建筑废弃物,不但能够实现再生循环资源利用,还能够创造较为理想的经济效益,有助于社会更好地发展。

  一、建筑废弃物再生料概念和来源

  (一)概念

  现代化城镇的发展越来越快,城镇地区的老旧建筑逐渐得到拆迁或重建,从字面意义上理解,建筑废弃物再生料就是将拆迁或者新建等建筑工程中产生的废弃混凝土块、砖块、石料等进行适当的清理分类、击碎之后重新加以利用的材料。

  (二)来源

  一般来说,废弃的建筑材料可能会来自于以下几种情况:其一,已经拆除的陈旧建筑群,一般是城镇旧房改造行为、乡镇地区建筑重建行为等,目前也是废弃的混凝土类材料较为多见的来源;其二,城镇化进程中拆迁的基础性设施,除了建筑物之外,道路、桥梁等市政工程的拆迁,都隶属于这一来源,就目前的实际情况来看,因为城镇化进程的不断加快和城镇功能需求的多样化发展,该来源可能会在未来产生更多的建筑废弃物,除了混凝土砖块之外,该来源还会产生大量的钢材等废弃物,需求的回收方案较多;其三,各个混凝土工厂,因为配比错误、施工操作问题、原料问题等诸多客观因素的影响,混凝土生产工厂不可避免地会产生一些废弃的混凝土,而且数量并不少,根据相关单位的统计,因废弃产生的混凝土废料,每年一般会达到该厂产量2%上下;其四,因战争、天灾等不可抗性的极端因素导致建筑物破坏和倒塌,产生大量废弃的混凝土、砖块、土料、钢筋等,其中还会掺有例如纸、布料、植物甚至是生物残骸等各种各样的杂质,该来源相对比较极端,本次研究不予此类废料再生料研究和分析。

  二、建筑废弃物再生料的利用分析

  在20世纪末,已经有较多的发达国家意识到废弃建筑垃圾作为再生料的社会效益以及经济效益,并且包括德国、日本在内较多国家在短时间内即开始了实践应用。我国因早期资源相对稀缺,对该领域的开发以及实际应用都比较滞缓,随着最近这几年以来环境以及能源上频发的问题才引起了相关单位的重视,并且环境学领域内较多学者也提出了废弃建筑垃圾的回收价值,政府相关单位立刻积极响应诉求,提出了若干法律法规对建筑物废弃垃圾进行积极的再利用。不过整体上来看,我国再生料的实际应用依然不是非常理想,还需要投入更大的研究精力。

  相关期刊推荐:《工程技术研究》杂志于1978年创刊,是由广州金属学会主办,广东工程学院编辑出版的,面向国内外公开发行的国家级优秀科技期刊。本刊围绕工程技术进步,报道工程前沿技术及相关信息,刊载有关冶金、建筑、机械、计算机、化工、电力、交通、水利等相关工程技术、工艺、设备、新产品研发、新技术应用等内容。

  参考我国的经济发展整体水平以及再生加工领域的技术纯熟程度,一般针对建筑废弃物会进行选择性回收以及分类回收,以此令废弃物能够得到最大程度上的再利用。选择性回收能够令废弃物的再生利用效率超过95%,部分地区甚至能够达到100%。分类回收技术则一般参考废弃物的水泥基、天然石材、烧结材料等予以分类对方和再回收,一般来说水泥基材料主要含有普通规格的混凝土,能够在回收中制作再生骨料,假如进行适当的强化加工,还能够成为较高品质的优质再生骨料,为高强度混凝土或者是高性能混凝土的制备工作提供一定的帮助;烧结类的废弃物一般是废弃的砖块,密度相对偏低,且颗粒之间强度不高,再生后一般用在墙体砌筑块材、路面混凝土预制等(例如常见的空心砖、路面砖、水工墙);天然石材则可以直接予以再加工利用。

  总体来说,建筑废弃物再生料利用的途径可以分成两个大类:首先是针对新建工程施工中残余的土料、混凝土料、砂浆料、不合规格或破碎导致废弃的砖瓦等,这些材料可以直接予以循环利用,道路垫层、墙体用材、再生混凝土等都可以;其次则是拆迁工程中产生的惰性废料和非惰性废料,惰性废料一般经过适当的处理之后予以利用或者直接应用到绿化工程,非惰性废料(例如纸或者塑料等)则采用分类回收的方式进行其他领域的再利用。

  其一,道路垫层。就当前的实际情况来看,最为多见,且最受认可的废弃建筑材料再利用的方式是击碎废弃的混凝土材料,并将其直接应用到建筑物的基础垫层、道路桥梁施工垫层中,利用过程当中,废弃的混凝土构成的再生骨料因原料就是有较高性能需求的,所以本身是拥有比较理想的性能水平的,应用较常规的鳄式粉碎机即可完成轧制工作,超限粒径被筛查出来之后,予以重新加工,反复数次之后即可便捷地获取满足要求的骨料,过程简单,且备料容易,能够获得最为直接的经济效益。

  其二,新型墙体用材。通过调节配合比的方式,可以把混凝土进行击碎处理之后回收生产空心砌块等比较常用的新型墙体用材,主要考虑的因素包括再生骨料含量、砌块形状、外加剂的掺入量,调整砌块的物理性能,同时和天然骨料砌块进行对照,获取最佳配合比以及最优形状,用于墙体施工,大量节约天然砌块的使用量。

  其三,混凝土再生。“再生混凝土”一般也可以称作是“再生骨料混凝土”,指的是把废弃的混凝土予以适当的分类、清理以及击碎处理,并反复筛分、再击碎,采取合理的比例以及级配适当混合,构成循环再生骨料,这种材料一般可以直接使用于钢筋混凝土的结构工程当中,如果材料质量过关的情况下,甚至能够完全取代砂石一类天然骨料所配置的混凝土,大大节约能源。

  三、建筑废弃物再生料质量控制策略分析

  (一)制定并严格落实再生料质量标准

  大多数情况下,建筑废物来源都比较复杂,其构成的不稳定风险也比较高,无论是再生骨料或者是再生原料,其都和天然骨料之间有比较大的技术特征差异。再生料体积当中包含的杂质超出限额(标准:石灰膏7%、木料4%、石膏3%、沥青2%等等)的情况下,就会有较大风险影响到混凝土制品抗压强度;另外,再微量的杂质成分,也可能会对混凝土耐久产生限制作用。因此,立足实际情况,严格把控再生料的杂质含量,必须要尽快出台并落实更加完善的再生料质量标准。如今我国已经有相关国家标准,且相关单位还在不断地予以完善和出台新技术规范,就目前情况来看已经涵盖了颗粒级配、吸水率、坚固度、孔隙率等诸多标准,相信在未来发展中会更加完善和严格,全面保障再生料的高质量标准。

  (二)存放以及管理环节的质量控制

  建筑废弃物再生料以及再生原料一般品质不同,且比较特殊,因此,对其进行存放和管理的过程中需要适当予以关注:首先,不同生产方式、不同原料的材料需要分别进行堆放,相同的则要依照质量等级进行分别取用;其次,堆放再生料以及运输再生料的过程中,要予以适当保护,避免断裂,影响质量;其三,一般来说再生粗料具备较高的吸水率,应该保证其周围湿度条件得以控制。相对的,再生细骨料则大多含有一些水化石灰等成分,长期存放可能会导致结块;最后,施工现场中,再生骨料必须要和其他骨料分开进行堆放。

  (三)生产工艺中的质量控制

  其一,因为建筑废料的来源十分复杂,再生料产品一般质量上较不稳定,所以,制备期间考虑配合比的时候需要充分考虑砌块出现较高偏差的情况,做好调整和应对,令大多数砌块都能够符合建筑再利用这些再生料的过程中对于强度等级上的需求。

  其二,因为多数再生料的吸水率都比较高,因此需要适当予以提前润湿,以避免再生料处于成型坯体当中发生“抢夺”为水泥水化硬化提供的为数不多的水分,防止砌块强度以及耐久性受到影响。

  其三,再生料必须要提前予以均化处理,保证砌块质量稳定且均匀。

  其四,较之常规性的普通骨料砌块,再生料更加需要强调早期养护。

  其五,再生料混凝土砌块吸水率比较高,其收缩度也会比较大,较之基准值可能会超出30%到50%不等,所以,更加需要掌控砌块的出场时间、上墙时相对含水率,在最大程度上避免墙体发生开裂的问题。在有条件的情况下,可以予以适当的干燥处理。

  (四)加强现场验收和质量检测

  在施工操作的现场,参考国家提出的现行制度,严格筛查工程中需要应用的再生料,其进场之后立刻安排监理人员,监督施工人员取样,及时送到资质过关的第三方机构展开检测,如果确认检测合格,即可进入存放管理并在后期施工中尽快予以应用;如果发现检测不合格,那么就要依照相关规定以及合同中约定的条款予以退场和赔偿。第三方单位必须要严格依照要求,筛分再生料取样的颗粒状态、展开击实试验检测等,确认合格之前绝对不能擅自使用到工程中。正式使用之前,也需要对再生料再次进行一次压实度工艺检测,参考设计文件要求,明确再生料回填中进行摊铺的厚度、夯实的次数等基本参数,保证后续回填施工能够有较为可靠的数据作为参考。

  结语:

  综上所述,城镇化进程逐年加快,且建筑行业也呈现出非常迅猛的发展和完善,建筑行业在发展进程当中形成的垃圾和废弃物也在逐渐增加。为了能够更好地适应“绿色化”、“环保化”的社会发展需求,建筑废弃物必须要进行更加完善的回收再利用,如今已经有较多实例证明,再生料中有较多都可以应用在混凝土中,再次获取经济效益,且收获适当环境效益,可以说是“一举两得”。不过从整体上来看,因为再生料的来源并不固定,其质量和性能都或多或少会存在差异,因此,开发和再利用的过程中需要结合实际情况,加强质量管控,从诸多环节入手予以完善,以期能够将再生料真正合理地应用到城市生产的过程中,,为城镇发展做出贡献。——论文作者:朱振清

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