再生骨料生产模式研究

再生骨料生产模式研究

0缺少再生混凝土的技术指标欧洲、美国和日本等国家对再生混凝土进行了长期研究，将残混凝土的使用减少到相当大的范围内。中国北京、上海等大城市对废物混凝土处理的要求越来越紧迫，需要设计合理且可大规模使用的再生骨料生产工艺。在中国的大多数中部和城市，也存在大量的建筑垃圾。然而，由于缺乏相关的节能混凝土示范技术，残余混凝土难以回收和使用，不断堆积的建筑垃圾给社会带来了巨大压力。此外,目前一些大规模的适用于固定生产的再生骨料工艺流程,由于初次投入费用高,很难在一些中小型城市与企业单位实施。因此,有必要对再生骨料的生产作进一步研究,寻找经济、适用、合理的生产方法。1风力机再破碎法根据有关资料报道,国外再生骨料的生产工艺基本为:首先对废弃混凝土预处理,然后通过两次破碎、两次筛分得到不同粒径范围的再生骨料。日本学者提出了采用高温预处理后再进行破碎的工艺。我国一些学者[3~4]提出了采用风力设备进行再生骨料分级,可得到0.15mm以下微粉;李惠强与杜婷等建议对废弃混凝土进行二级破碎、筛分,然后对再生骨料进行强化后再利用;肖建庄建议的再生骨料生产工艺,对废弃混凝土进行了三次破碎、筛分,并强调了对再生骨料的冲洗作用。上述国内外学者建议的生产工艺,大都需建立庞大而固定的骨料加工中心,包括对不同来源的废弃混凝土进行集中回收和加工处理,并不适合在中小型城市及各类企业中采用,从而使得再生骨料的推广运用极为缓慢。2生产工艺中残留骨料的要点2.1再生骨料的预处理废弃混凝土中常常含有众多杂质,如钢筋、塑料、玻璃、木材、沥青、泥砂、有机物等。首先,可以通过人工方法去除大块杂质,如剥离钢筋等;其次,在初次破碎后,可通过磁性筛选、非磁性筛选方法除去再生骨料中的大部分杂质;然后,利用筛分机对再生骨料进行多次筛分,以清除5mm以下碎料;最后,可利用冲洗法除去附着泥屑、有机物质等。对于来源较特殊的废弃混凝土,如常常使用除冰盐的公路混凝土、海洋工程所用混凝土等,往往含有较多的氯化物,可根据氯离子水溶性高的特点,用水对再生骨料进行反复冲洗,使氯化物含量降低。2.2废弃混凝土破碎在清除再生骨料中杂质的同时,合理的破碎与强化工艺是提高再生骨料品质的重要保证。根据目前研究情况,提高再生骨料品质的可行方法有以下几种:(1)加热后再破碎。再生骨料加热到适当温度后,其中的水泥砂浆部分会变脆,与原来的天然骨料的粘结力降低,再破碎时,可以将薄弱的水泥砂浆有效分离,合适的加热温度为300℃。但这种方法也存在产品质量控制、能耗、成本问题。(2)进行多次破碎。在废弃混凝土破碎过程中,天然骨料-水泥砂浆界面处往往容易形成裂纹,使粘结力降低,通过多次破碎,可以尽可能地将天然骨料与水泥砂浆分离。此外,通过多次破碎及筛分,可以消除较弱的再生骨料,降低砂浆附着量,使压碎指标值降低,改善颗粒表面形态以及减少针片状含量。(3)化学强化。可采用一些材料(如聚合物、有机硅防水剂、纯水泥浆、外掺Kim粉、外掺Ⅰ级粉煤灰等)对再生骨料进行浸渍、淋洗、干燥等处理,使再生骨料得到强化。3结合移动和分类的特殊生产模式的提出3.1凝土加工技术目前,再生骨料生产多采用庞大而固定的加工中心,然而这种生产模式具有很大的局限性:一方面废弃混凝土的来源广,分布的离散性大,回收困难且成本较高;另一方面,建立庞大的固定加工中心需要较多设备与一次性投资。而建立小型、简单、临时、可移动的生产加工车间具有节约成本、减少污染等优点。由此,笔者提出了移动式再生骨料生产模式与分类专门化生产模式,同时也可用这两种模式相结合进行生产。3.2素质型再生混凝土车间移动式再生骨料生产模式,即在大规模建筑物拆迁地点建立起小型、临时、活动的生产车间,可以就近对废弃混凝土进行加工,通过杂质清除、破碎、筛分等工序,生产出再生骨料。这种模式具有灵活、简单的优点,可根据再生骨料的应用要求选择适当的生产工艺流程。3.3同生产工艺流程进行加工制作分类专门化生产模式,即对不同类型废弃混凝土分类回收,采用不同的生产工艺流程进行加工制作。这种方法可以减少不必要的相关工艺,针对薄弱环节重点改进,可以有效节约成本、提高骨料性能。笔者根据废弃混凝土中的杂质情况,将废弃混凝土分为四类,见表1。4各种残余混凝土的生产工艺建议4.1回收废水处理装置这类废弃混凝土性能较好,主要来源有搅拌站、各类实验室、施工单位等留置及试压后的混凝土试块及其它纯混凝土块。这类废弃混凝土往往定期来源于一些固定地点,回收方便,且存有一定的数量积累。由于这类废弃混凝土基本无杂质、尺寸较小,可以减少因人工破碎、筛分、磁性分选、杂物分选等带来的昂贵费用,但回收过程中需控制好对这类废弃混凝土的质量。以混凝土试块为例,其中如若有作氯盐渗透等试验的试块,必须作为第Ⅱ类或第Ⅳ类废弃混凝土来处理;含有钢筋的应作为第Ⅲ类废弃混凝土处理。建议此类再生骨料生产工艺流程如图1所示。4.2废弃路面混凝土的利用这类混凝土常常含有塑料、木料、沥青、泥砂等杂质,主要来源有维修、改造路面混凝土块。这类废弃混凝土数量巨大,国内已经对这类混凝土进行过利用,如对合宁高速公路、湖北襄樊市改造中的废弃路面混凝土的应用。这类废弃混凝土可以减少人工筛分、磁性分选等工艺,但考虑到路面混凝土有可能因除冰盐影响导致氯化物含量过高的特点,可以通过多次冲洗与长期暴露放置的方法来降低氯化物含量。建议此类再生骨料生产工艺流程如图2所示。4.33废弃混凝土这类废弃混凝土杂质较多,且内部存有钢筋,所以清除工艺较复杂。笔者提出了一套生产工艺流程,见图3。4.4尽量选用具有良好性能的再生骨料这类废弃混凝土常常含有大量不易清除的杂质,如含有大量泥浆、木屑、石膏等杂质及氯盐、硫酸盐、氧化镁等有害物质,性能差。若要制成较高品质的再生骨料,必然会大大增加投入。笔者建议不宜采用这类废弃混凝土制造的再生骨料配置混凝土。在进行一次性破碎、筛分后,即可对它们进行低级利用,如铺设场地、改良土壤等。4.5定的问题与困难，有的改目前,上述再生骨料生产模式在实践中有一些运用,但进行大量推广和运用仍存在一定的问题与困难。一方面,目前尚缺少有关再生骨料的规范与标准,企业对再生骨料的制造与应用还存有疑虑;另一方面,就经济效益而言,其生产工艺需要一定的初期投入,而后期废弃混凝土的回收利用会存在一定的变数,缺少可供参考的相关应用先例。5再生骨料生产工艺设计(1)建议采用移动式和分类专门化的模式来生产再生