APP下载

再生混凝土开发利用的技术经济分析

2012-07-24崔思贤秦拥军黄仕雄

四川建筑 2012年3期
关键词:水泥砂浆吸水率骨料

崔思贤,秦拥军,黄仕雄

(新疆大学建筑工程学院,新疆乌鲁木齐830047)

由于近几十年中国城市建设的飞速发展,带来的一系列与人类生活的自然环境和社会环境之间的矛盾也日益突出。其中最为亟待解决的就是对大量建筑垃圾的处理。我国对建筑垃圾传统的处理方法主要是将其运送郊外露天堆放或是填埋,造成了大量的废弃混凝土堆积于城市郊区、河流附近,既污染了环境又浪费了资源。因此,如何实现废弃混凝土的再利用,包括美国、日本、德国的很多发达国家做了大量的研究,我国在这方面的研究还处于起步阶段,还需要进一步结合我国的基本国情作进一步的研究分析。本文通过对再生混凝土的技术性能、经济效益综合分析,探讨再生混凝土开发利用的可行性。

1 再生粗骨料技术指标

通过实验表明,在大多数情况下,经完全破碎的混凝土基本可以作为新拌制混凝土的粗骨料。现存的主要问题是混凝土的使用范围和再生骨料对天然骨料的和易性问题。由于再生骨料表面粗糙、棱角较多,并且骨料表面还包裹着相当数量的水泥砂浆(水泥砂浆孔隙率大、吸水率高),再加上混凝土块在解体、破碎过程中由于损伤积累使再生骨料内部存在大量微裂纹,使再生骨料的吸水率和吸水速率增大。因此,再生骨料对天然骨料的取代率直接影响混凝土的弹性模量。另外由于混凝土存在碳化效应和使用特性的要求,使再生粗骨料的掺量受到限制。

再生骨料主要取自废弃的混凝土、旧砌体等建筑垃圾,因此,笔者将对这些建筑垃圾中的再生骨料与天然粗骨料的一些理化特性进行比较。

1.1 再生混凝土粗骨料颗粒级

由图1可以看出再生粗骨料与天然粗骨料的级配曲线基本上是重合的,说明再生骨料的级配完全能满足配制混凝土的要求。

1.2 再生混凝土粗骨料压碎指标

由图2可以看出,再生骨料的力学指标与天然骨料基本一致。所以在从压碎指标看来,再生骨料以一定取代率取代天然骨料理论上是可行的。

图1 粗骨料颗粒级配曲线

图2 粗骨料的压碎指标

另外,由于再生骨料表面含有水泥砂浆以及一些细小的裂缝,其吸水率比天然骨料也有所增加。通过实验发现,再生骨料的吸水率达到3.9%。因此在配制混凝土是要考虑其有效水灰比。

2 再生混凝土的配制及试验

由于天然骨料与再生骨料之间的特性差异以及再生骨料的吸水特性,实验采用三组不同的水灰比配制9组试块进行实验。另外为了改善混凝土的性能,在混凝土中参入一定量的粉煤灰,其配合比详见表1,水泥采用42.5R级普通硅酸盐水泥。

表1 混凝土配合比一览表

对配制的9组混凝土分别测定3 d、7 d以及28 d龄期的抗压强度,详见表2。本实验设计的混凝土强度是C20,由表2可得出当再生骨料以50%和100%取代率时,强度完全符合设计要求。

表2 混凝土抗压强度一览表

续表

3 再生混凝土的经济分析

通过对市场各种原材料的询价,默认生产1 m3混凝土所耗费的人工费和机械费相等,只考虑所耗费的原材料的总成本。其总成本分析如表3所示。

表3 不同配合比价格分析

综合以上材料分析,再生混凝土每立方价格较普通混凝土要少10%~15%,经济效益还是相当可观的。因此再生混凝土不仅增加了经济效益,而且增加了可观的环境效益和社会效益,是我国目前所提倡的建设节约型社会的良好体现,也是对循环经济建设的一种推动。

[1]杜婷,李惠强,郭太平,等.废弃混凝土再生骨料应用的经济性分析[J].新型建筑材料,2006(6)

[2]邓寿昌,张学兵,罗迎社.废弃混凝土再生利用的现状分析与研究展望[J].混凝土,2006(11)

[3]张学兵,邓寿昌,邓旭华,等.影响再生混凝土强度几个主要因素的试验研究[J].湘潭大学自然科学学报,2005,27(1)

猜你喜欢

水泥砂浆吸水率骨料
低品质再生骨料强化技术研究
不同纤维对磷酸镁水泥砂浆早期性能的影响研究
热固复合聚苯板吸水率快速测试方法及其影响因素分析
浅谈外加剂和配合比对泡沫混凝土降低吸水率的影响
砖混建筑垃圾再生骨料应用技术指标系统化研究
高钛型高炉渣砂代砂水泥砂浆力学性能试验研究
硅灰对硫铝酸盐水泥砂浆物理力学性能的影响
混凝土碱骨料反应及其控制技术探讨
贺兰口砂岩吸水率的研究
骨料自动温控技术