混凝土骨料资源开发的新途径_3

1、为了保护环境，必须开发新的混凝土骨料资源来取代天然骨料。文章综述了混凝土骨料资源开发的几种新途径，指出混凝土骨料资源的开发具有重大的社会效益和经济效益。混凝土自问世至今的 100 多年来，因其具有原材料资源丰富，成本低廉，生产工艺简单，抗压强度高以及经久耐用等优点而得到广泛的应用。可以预见，在二十一世纪，硅酸盐水泥混凝土仍将是各种基础设施建设的首选材料。但是，随着混凝土用量的增加，其消耗的砂石等天然资源也越来越多，据估算，混凝土业现在正以每年约 80 亿吨的速度消耗天然骨料。大量开山、采石，已经严重破坏了自然山体的景观和绿色植被，挖河床取砂，改变了河床位置及形状，造成水土流失或河流改道等严重后

2、果，许多国家和地区已经没有可取的碎石和砂子，混凝土的骨料资源出现了严重危机。针对这一现状，人们开始寻求新的骨料资源，并且取得了一定的成效，现综述如下，供业界参考。这个世界终于回到原来的模样了一堆石头。然而你跟他们还是不同1、用海砂作骨料用海砂取代山砂和河砂，用作混凝土的细骨料，是解决混凝土细骨料资源问题的有效途径，因为海砂的资源很丰富。但是海砂中含有盐分、氯离子，容易使钢筋锈蚀，硫酸根离子对混凝土也有很强的侵蚀作用。此外，海砂颗粒较细，且粒度分布均一，很难形成级配。有些海砂往往混入较多的贝壳类轻物质。目前已开发出一些对海砂中盐分的处理方法，例如散水自然清洗法， 1m3 海砂大约用 0.2t 的

3、淡水进行清洗，清洗设备比较简单，但要消耗一定的淡水资源；如果采用机械清洗法，则 1m3 海砂大约需要1.5t 以上的淡水，并且需要机械分级、离心机等机械和给排水设备，相对于散水自然清洗法质量要好，但是成本较高，消耗的淡水资源量大；自然放置法是较为经济、节省资源的处理方法，自然堆放，使海砂含有的海水充分排干，但需要较大面积的场地和排水设备，根据季节至少需要两个月时间，难以满足施工速度的需求。对于海砂这个世界终于回到原来的模样了一堆石头。然而你跟他们还是不同级配问题，主要采取掺入粗粒碎砂的办法进行调整，使之满足级配要求。海砂中由于混入扁平状的贝壳类物质，细小的贝壳难以去除，影响混凝土的强度，所以高

4、强度混凝土不适宜采用海砂。日本是一个岛国，半个世纪前就出现“河砂短缺”现象，并着手开发利用海砂资源。目前日本建筑用砂的 90%以上是海砂，1995 年海砂年产量达到5000 万 t 以上。其采取的主要技术措施是掺加一种叫做“钢筋防锈剂”的化学药剂，以抑制、消除海砂中海盐的腐蚀作用，同时严格遵守用砂标准和确保施工质量。我国也有成功利用海砂的先例。原冶金部山东三山岛金矿建设中（1984-1987年），因当时无法得到河砂，不得不全部使用当地海砂。因采取了掺加“钢筋防锈剂”及其他综合性防盐腐蚀措施，至今工程完好。这证明只要采取适当技术措施，海砂是可以变废为宝的。我国沿海缺乏河砂现象日趋严重，解决砂源问

5、题已成当务之急。我国地域辽阔，向内陆寻找砂源是这个世界终于回到原来的模样了一堆石头。然而你跟他们还是不同途径之一，但运费高且损害河床。若能象日本那样，采取防盐措施，就地利用海砂，可使海砂成为有用资源，而不对建筑造成危害。宁波市已有文件，规定采取技术措施后可使用海砂，但局部地区实施起来难度很大。必须中央制定法规，严格控制不采取任何措施而使用海砂作为建筑材料的行为。2、废弃混凝土再生骨料废弃混凝土的再利用最早开始于欧洲，1976 年，以当时的西德、比利时和荷兰为主成立了“混凝土解体与再利用委员会”，开始研究废弃混凝土的消化与再生利用，并且将废弃混凝土再生骨料用于高速道路等实际工程。美国从 1982

6、 年开始承认将混凝土废弃物作为混凝土的粗、细骨料，并将相关的性能实验方法与条款写进了有关规范，并在部分地区制定了使用再生混凝土铺筑道路时的条件与实验方法。日本建设省于 1981 年开始启动“综合技这个世界终于回到原来的模样了一堆石头。然而你跟他们还是不同术开发工程建设工程中废弃物利用技术的开发”，期间进行了一系列以废弃混凝土作为再生骨料的试验研究，到 1986 年 3 月，针对土木结构物制定了“再生骨料混凝土的设计施工指针（草案）”，将废弃混凝土作为再生骨料的研究已经开始走向实用化阶段。日本对废弃混凝土的处理方法是将其破碎成直径约 40mm 的粒状，采用 300高温加热，使粒料相互混合、摩擦，

7、骨料及骨料外围粘附的水泥组分变成粉末完全分离，所产生的水泥组分用于地基的改进材料，分离出的骨料可与天然骨料一样用于结构物，达到100%的回收利用。废弃混凝土的再利用最初主要用于填埋基础、路基等，用作混凝土骨料的研究时间还不长，还有许多问题没有得到圆满的解决。例如，建筑物解体时钢筋与混凝土的分离技术，破碎后的混凝土中原有的骨料和硬化砂浆块的分离技术。如果原混凝土的强度较高，则其中的骨料和水泥砂浆块可以同时破碎作为再生骨这个世界终于回到原来的模样了一堆石头。然而你跟他们还是不同料，但是，如果原混凝土的强度较低，则其中的硬化水泥浆体或砂浆很难形成微粉或微粒，难以利用。同时，再生骨料混凝土的性能研究结

8、果表明，与普通混凝土相比，使用再生骨料的混凝土需水量增大，强度、弹性模量降低，收缩增大，抗冻性等性能也有所降低。再生骨料替代率控制在 30%以下，则混凝土的性能没有明显降低。如何提高再生骨料混凝土的性能，还有待进一步研究。根据测算，我国每年施工产生的建筑垃圾达4000 万吨，而仅仅从在建工程所做的试块来说，每年的垃圾就达 250 万吨左右，这些垃圾目前只简单地作一些填埋，这无疑造成了对环境的严重污染，对能源的巨大浪费。利用废弃混凝土做再生骨料，将是充分、高效、经济利用建筑垃圾的好途径。我国目前少量利用再生骨料制作的混凝土一般用于基础、路面和非承重结构的低强度混凝土，多数废弃混凝土尚未得到较好的

9、再生利用。由于利用废弃混凝土做再生骨料，需要一系这个世界终于回到原来的模样了一堆石头。然而你跟他们还是不同列的加工和分离处理，在现阶段成本可能很高，在我国这种现象可能更加明显。这些都妨碍废弃混凝土利用的进程，但如前所述，废弃混凝土的利用从保护环境、节省资源的角度有重要的社会效益，需要国家从政策上给予支持。3、利用尾矿制作骨料选矿过程中，尾矿颗粒不断经水冲刷，表面较干净，无尘屑、无淤泥等有害物质，其新鲜表面粗糙、具有梭角。尾矿颗粒可不必加工或经过适当的加工，得到不同的粒级，作为混凝土的粗细骨料使用，所配制的混凝土具有较高的强度和较好的耐久性。据有关试验得出的结论，采用相同配合比，同样的成型和养护

10、条件，不论蒸汽养护或标准养护，尾矿混凝土各龄期的强度都较石灰石混凝土高。采用某些尾矿，按普通混凝土配合比设计的300 号尾矿混凝土，各项技术指标均达到设计要这个世界终于回到原来的模样了一堆石头。然而你跟他们还是不同求，与黄砂混凝土相比，除混合料的和易性稍差些外，其余各项性能均优于黄砂混凝土。研究表明，用尾矿代替普通砂石配制一般混凝土是可行的，若选择合适的配合比，其各项物理力学性能均能达到甚至超过配比相近、水泥用量相同的普通砂石混凝土。北京市已做出规定，禁止天然砂的开采，正在开展尾矿的利用。由北京建筑工程学院与首钢矿业联合进行的“尾矿砂石商品混凝土技术研究”取得成功。实验室研究结果表明：“尾矿砂

11、石替代天然砂石配置混凝土，拌合物和易性良好，抗压强度提高，抗渗、抗冻、抗碳化与碱活性等耐久性指标完全可以达到设计要求。2002 年 11 月在首钢矿业采矿区挡墙工程中， 高密实尾矿砂石混凝土”试点成功。我国国土辽阔，矿山资源非常丰富，由于贫矿多，所以选矿产生的尾矿多。据不完全统计，我国现有 800 多个国营矿山和 11 万多个集体所有制矿山，积存的尾矿已达 40 多亿吨，而且每年还以 1 亿多吨的速这个世界终于回到原来的模样了一堆石头。然而你跟他们还是不同率增长。矿山尾矿不仅占用土地，而且污染环境。目前我国矿山尾矿综合利用基本上还处于回收金属组分上，利用率很低。进一步开发综合利用尾矿，已成亟待

12、解决的问题。因此，利用尾矿制作混凝土将为尾矿的利用找到一条新的途径，能变废为宝，具有显著的经济效益和社会效益。4、人造骨料人造骨料一般以天然的膨胀页岩或工业废渣、城市垃圾、下水道污泥为原材料，对环境保护有积极的作用。用于人造骨料原材料的工业废渣有高炉水淬矿渣、电炉氧化矿渣、铜渣、粉煤灰、下水道污泥等，经高温煅烧而成。日本以水淬矿渣为原材料制造的骨料，命名为矿渣碎石。通常熔融状态的矿渣经急剧冷却形成玻璃体结构，质地脆硬。在水淬矿渣中添加化学外加剂，再进行熔融，然后缓慢冷却使其形成结晶体，则得到坚硬的结晶体，可用来做混凝土骨料。日本东京以下水道污泥为原材料生产轻骨料，这这个世界终于回到原来的模样了一堆石头。然而你跟他们还是不同种技术是先将下水道污泥进行脱水处理，再经高温焚烧处理，去掉其中的有机物质，得到污泥燃烧灰，以这种燃烧灰为主要原料，加入适当的胶结材料，制造粒状物，放入 1050左右的高温下使粒状物软化，表面呈半熔融状态。同时粒状物内部高温挥发成分变成气体挥发，使软化的粒状物膨胀发泡，然后将粒状物在空气中冷却得到轻质的骨料。采用这种下水道污泥为原料制作的轻质细骨料拌制砂浆，其强度可达到普通河砂砂浆的 90%-91%。可见其很有利用的前途。粉煤灰陶粒是以粉煤灰为主要原料加工而成的多孔轻质材料，其生产工艺分为原材料处