文献综述
1.课题背景
随着城市化进程的不断加快,城市中建筑垃圾的产生和排出数量也在快速增长,人们在享受城市文明的同时也在遭受城市垃圾带来的烦恼,城市垃圾之中建筑垃圾占有相当大的比例,约占垃圾总量的30%-40%。目前,据粗略统计,每万平方米建筑施工过程中,产生建筑废渣约500-600吨,现在我们国家每年新竣工的面积达到了180亿平米,接近全球年建筑总量的一半,按此估算,仅施工建筑垃圾每年产生十亿吨,加上建筑装修、拆迁、建材工业所产生的建筑垃圾数量将超过二十亿吨,如果建筑垃圾能够全部再利用,不仅可以解决大约三分之一的垃圾填埋占用土地问题,还可以降低与生活垃圾一起围城产生二次污染的风险[1,2]。
处理好建筑垃圾不仅能够解决环境问题,减少社会公害,而且能够节约天然砂石的开采,减缓不可再生资源的流失速度,从一定程度上保护了生态环境。废弃混凝土中含有大量的砂石骨料,如果能将它们合理的回收利用,生产再生混凝土用到新的建筑物上,不仅能降低成本,节省天然资源,缓解骨料供求矛盾,还能减轻废弃混凝土对环境的污染。因此,如何充分、高效、经济的利用建筑垃圾,特别是废弃混凝土利用,已经成为许多国家共同研究的一个课题[3]。
2.课题研究的现状及发展趋势
2.1国外废弃混凝土破碎工艺
俄罗斯对废弃混凝土研究的起步较早,截止到1980年已经实现了4000万吨废弃混凝土的回收利用[4]。俄罗斯的废弃混凝土破碎工艺中设有两台转子破碎机,可以将混凝土块破碎成三种粒径不同的骨料[5,6]。此外,该生产工艺中还设置了磁性分离装置,可以有效去除骨料中的铁质杂质,但是该工艺所需的机械设备繁多,初期投资成本很大,很难大范围推广。
德国经过多年的实践发展和理论创新,完善了相应的生产设备,形成了一套高水平再生混凝土制造工艺[7-9]。该破碎工艺与俄罗斯的破碎工艺类似,是利用两台颚式破碎机和4台筛分机将混凝土分解成4种不同粒径的骨料[10-12]。
日本由于地域狭小自然资源匮乏在建筑垃圾再利用领域投入了大量人力物力资源并取得了卓越的成就[13]。日本对待建筑垃圾的方针政策是:①尽可能不从施工现场排出建筑垃圾,即采用一定的手段和方法减少建筑垃圾的数量,减小垃圾的体积。②建筑垃圾要尽可能重新利用,一方面是减少建筑垃圾的产生,另一方面是对已经产生的建筑垃圾采用一定的处理方法进行再利用。③对重新利用难度大的建筑垃圾则采取适当的方法予以处理。即对建筑垃圾采用工厂化的处理方法使其既不影响人们的生活又不污染环境。相对来说日本的破碎生产工艺要成熟许多,与其他生产工艺最大的不同在于其在第一次破碎和第二次破碎之间添加了一道热处理工序。当废弃混凝土初次破碎之后,利用加热装置将混凝土块加热到300℃,此时混凝土表面的水泥砂浆变脆,与骨料的结合性能降低,再使用机械磨损装置就可以有效去除骨料表面的水泥砂浆[14-17]。这种工艺得到的骨料比其他骨料性能要好。
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