轻集料混凝土的回收利用方法探讨

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【摘 要】轻集料废弃混凝土因为强度偏低，回收利用为再生混凝土的各项性能尚待进一步研究，被划分为不可回收类，采用填埋方式处理，既占用土地资源又污染环境，本文提出了轻集料混凝土的三种回收利用方法，以实现对建筑施工和旧房拆除中产生的轻集料废弃混凝土――废加气混凝土块、混凝土空心砌块和水泥灰砂砖的完全再生利用。

【关键词】轻集料混凝土;再生混凝土;再生泡沫混凝土;再生砂浆

Discussion on Method for Reclaiming and Utilizing Lightweight Aggregate Concrete

Xu Chun1 Zhang Yong

【Abstract】Various performances of lightweight aggregate concrete for being reclaimed and utilized into recycled concrete need further study since the intensity is lower, it is divided into non-recyclable categories, and adopts landfill modes for disposal, which not only occupies land resources, but also pollutes the environment, this paper presents three methods for reclaiming and utilizing lightweight aggregate concrete, thereby realizing complete regeneration and utilization of lightweight aggregate waste concrete generated in building construction and old house removal such as waste aerated concrete blocks, concrete hollow blocks and cement lime sand bricks.

【Key words】lightweight aggregate concrete; recycled concrete; recycled foam concrete; recycled mortar

1. 概述

作为国民经济支柱产业之一的建筑业，近年来得到了突飞猛进的发展，随之产生的建筑废物也越来越多，据有关资料推算[1]，2005年全国建筑废弃物量为21000万吨，其中建筑施工产生7000万吨，旧建筑拆除产生14000万吨。这些废弃物废中废混凝土约有10000万吨。经济发展较快的东部沿海城市,情况尤为严重,深圳目前全市建筑废弃物日产生量约1．13万立方米（1．8万吨）。 “十一五”期间，深圳市每年新建建筑面积2000万m2，旧城改造500万m2，每年产生建筑废弃物近1000万吨。

目前，我国建筑废弃物大都采用堆放或填埋的方式进行处理，按照每1万吨建筑废弃物填埋需占用1亩土地计算，深圳市每年产生的建筑废弃物需占用近1000亩土地，不仅耗用大量土地及垃圾清运费，而且建筑废弃物中含有多种性质不稳定的非惰性物质，如废混凝土等，采取简单填埋方式不但可能发生交叉污染，而且易与土壤中化学物质发生化学反应，阻断土壤生物链，造成生态环境的破坏，对城市环境安全构成威胁造成严重的环境污染，形成永久性危害。

建筑废弃物中废混凝土占了很大比例，目前，这些废混凝土除一小部分作为道路和建筑物的基础垫层外，大部分未经处理直接填埋，另外，混凝土作为当今世界用量最大的人造建筑材料，消耗大量的自然资源，所以对废混凝土进行有效、合理的利用是环境保护与可持续发展战略的迫切需要。

2. 国内外研究现状和发展趋势

对于建筑垃圾的管理、处理而言，发达国家大多实行的是“建筑垃圾源头削减策略”，或叫3R(Reduee，Reuse，Reeyele)原则。即首先实行减量化，采取一系列措施减少垃圾的数量，使得建筑垃圾的排放在总量上得到控制;其次，实行资源化，将建筑垃圾的处理与利用结合起来，将建筑垃圾中可再生利用的成分再利用于建设中，使建筑垃圾变为“绿色产品”，并形成一条“洁净产业”，确保建筑业的可持续发展，资源化垃圾建材(又称为绿色建材GreenBuildingMaterials，生态建材EeologiealBuildingMaterials)已成为各发达国家研究的重要课题之一。

日本由于国土面积小，资源相对匾乏，因此，将建筑垃圾视为“建筑副产品”，十分重视将其作为可再生资源而重新开发利用。对建设废弃物的最终处理目标是零，即要求将来建设工程实现垃圾零排放(Zeromission)。

美国是较早提出环境标志的国家，其利用现场再生技术或集料厂再生技术对路面重建项目中现有水泥混凝土路面材料进行再生利用，并广泛应用于高速公路施工中。这一切不但减少了垃圾清运和处理等费用，而且减少了施工废料，保护了资源又节省了资金。

前苏联，20世纪70年代末就开始利用混凝土废料约4000万吨和金属120万吨；德国的每个地区都有大型的建筑垃圾的再加工综合工厂，目前在德国再生骨料混凝土也主要应用于公路路面，法国利用碎混凝土和碎砖块生产出了砖石混凝土砌块;英国己开发了专门用来回收湿润砂浆和混凝土的冲洗机器。

国外对废混凝土的利用主要用作再生集料，研究多集中在再生集料和再生混凝土的分类和基本性能研究、原始混凝土对再生混凝土性能的影响、制定再生集料和再生混凝土的技术规范。

我国对建筑垃圾的回收利用方式比较简单工作,对建筑垃圾中的尚完整的砖、门窗、钢材等作为低档次建筑(例如农村民房)或临时建筑的建筑材料,但对以混凝土块、碎砖块、砂浆块为主的绝大部分建筑垃圾却采取了露天堆放或填埋的方式处理。另外由于我国施工工艺、施工技术的落后，以及建筑队伍自身环保意识较差加上政府缺乏对企业产生建筑垃圾的有力约束机制，使我国建筑工地的施工垃圾量远大于国外。

进入21世纪，我国对这些问题也引起了高度重视,先后颁布了《固体废料污染环境防治法》、《城市固体垃圾处理法》等。也开展了对再生集料的应用研究，但目前国内再生集料的应用还处于试验、谨慎使用的初步阶段，缺乏较系统的应用基础研究，技术上也缺少较完善的再生集料和再生混凝土技术规程、技术标准。再生混凝土同普通混凝土在原材料、配合比以及施工工艺等方面存在很大的差别，现行普通混凝土的标准、规范等不适合再生混凝土。而且由于再生集料化学成分复杂、组成成分地区差异大，虽然国外对再生集料和再生混凝土有比较深入的研究，但其研究成果只能作为参考，不能直接用于指导我国再生混凝土在工程中的实际应用。即使是在国内，各个地区的再生集料也各具特点,2007年上海市率先推出《再生混凝土应用技术规程》,该规程对废混凝土的分类和回收标准进行了规定，将废混凝土分为可回收利用和不可回收利用两类。轻集料混凝土和加气混凝土因为强度偏低，回收利用为再生混凝土的各项性能尚待进一步研究被该规程划分为不可回收类，但此部分废弃混凝土在建筑垃圾中占有很大比重，因此如何将轻集料废混凝土-包括废弃的加气混凝土块、混凝土空心砌块和水泥灰砂砖,进行再生利用，是建筑废弃物循环利用中急需解决的一个问题。

3. 轻集料废弃混凝土回收利用方法探讨

方法一:将废加气混凝土块、混凝土空心砌块和水泥灰砂砖破碎、分级，做为粗、细骨料加入发泡剂和掺合料制成在常压蒸汽养护下制成再生泡沫混凝土制品，可用于现场浇捣隔热层,也可制成泡沫混凝土砌块用于墙体砌筑。

泡沫混凝土通常是用机械方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料[2],与普通混凝土相比，泡沫混凝土有许多特殊性能：轻质，保温隔热性能好，隔音耐火性能好，抗震性能强，可泵性好。泡沫混凝土也存在一些急需解决的问题：强度偏低、低容重泡沫混凝土一般较难搅拌成型、泡沫混凝土吸水率和收缩值偏高等限制了泡沫混凝土的应用。清华大学的郭玉顺等[3]通过研究发现粉煤灰泡沫浆料中加入破碎并预湿水的废加气混凝土粗、细骨料在常压蒸汽养护下开发的再生泡沫混凝土制品，在容重大体相同的条件下（1∶1.08）,强度大幅提高（1∶2.11），干缩值大幅下降（1∶0.33）。

再生泡沫混凝土的生产工艺流程如下：

再生泡沫混凝土中废砌块通常可占到总体积的50%以上。是轻集料废混凝土回收利用的一个很好的途径。但要针对不同的地区选用性价比合适的泡沫剂，针对再生泡沫混凝土的不同用途合理确定配合比，此方法要推广利用尚须出台相应的规范、规程。

方法二:将废砌块粉碎后作为细骨料替代砂,与水泥按适当配合比配制成抹灰砂浆和砌筑砂浆。此方法工艺简单,操作方便,适用于建筑施工现场废砌块的回收利用。

近年来，上海和北京等地的一些大建筑公司对施工现场废砌块的回收利用做了一些有益的尝试。上海市第二建筑工程公司在“华亭”和“霍兰”两栋高层建筑的施工过程中，将施工阶段产主的建筑垃圾，经分拣、剔除并把有用的废渣碎块粉碎后作为细骨料，用于抹灰砂浆和砌筑砂浆，砂浆强度可达5MPa以上，共计回收利用建筑废渣480吨。北京城建集团一公司先后在9万平方米不同结构类型的多层和高层建筑的施工过程中，回收利用建筑废渣840吨，用于砌筑砂浆、内墙和顶棚抹灰、细石混凝土地面和混凝土垫层，使用面积达3万多平方米。

方法三:粉磨成水泥细度的矿物掺料，在激活剂的作用下替代部分水泥作为水泥混合材。郑州大学的杨久俊、毋雪梅[4]对郑州地区使用期20年的废旧混凝土的化学成分及矿物成分进行化学分析和X射线衍射分析，发现仍存在未水化的C2S及未碳化的Ca(OH)2，并发现该废弃物的磨细粉有与水泥水化产物反应的潜活性，可替代水泥添加到水泥中,并且在激发剂作用下还可以提高其在水泥中的掺入量。但不同地区的建筑垃圾的成分是不同的，不同粉磨细度的影响也不相同,因此尚须深入研究,首先要通过成分分析和混合硅酸盐水泥强度实验测定、评价不同地区废砌块磨细粉的化学活性,其次研究不同种类、不同地区废砌块磨细粉对水泥性能的影响;需要研究不同细度废砌块磨细粉以不同比例代替水泥后与纯水泥抗压强度的对比，获得配合比参数，还需要研究在不同的激发剂作用下以不同比例的废砌块磨细粉代替水泥对水泥力学性能的影响，确定合理的添加济。

4. 结语

通过以上三种方法，可实现对建筑施工和旧房拆除中产生的废加气混凝土块、混凝土空心砌块和水泥灰砂砖的完全再生利用，但要大力推广轻集料废弃混凝土的回收利用，还需要加快研究制定再生泡沫混凝土和再生砂浆的应用技术规程。

我国正处于经济高速发展期,面临着土地、资源、人口、环境的 “难以为继”，建筑垃圾加剧了土地、资源的紧张局面，已经严重影响到社会经济和生态环境的协调发展，加强建筑垃圾的综合利用是节约土地、节约资源的重要途径，是发展循环经济、建设环境友好型和资源节约型社会的重要举措。

参考文献

[1] 肖建庄.再生混凝土[M].北京:中国建筑工业出版社,2007

[2] 张磊,杨鼎宜.轻质泡沫混凝土的研究及应用现状[J]. 沈阳:混凝土,2005

[3] 郭玉顺.FJ蒸养再生多孔混凝土[J]. 沈阳:建筑节能,1991

[4] 毋雪梅.粉粒状建筑垃圾在水泥混凝土中的应用研究[D].郑州: 郑州大学,2004

【文章编号】1006-2688(2010)12-0016-03

【作者简介】徐淳（1966-），女，湖南长沙人，深圳职业技术学院高级工程师，硕士，现主要从事建筑工程管理工作。