浏览次
随着我国城乡经济建设的发展,城市建设和建设拆迁中产生的各类建筑垃圾越来越多。据有关部门统计,在每万平方米建筑的施工过程中仅产生的建筑废渣达500~600万吨,我国每年仅施工建设所产生和排出的建筑废渣约4000万吨。这些建筑垃圾绝大部分未经任何处理即被丢弃,不仅占用了大量土地,污染了地表环境,也污染了地下水。
根据国家当前的能源和环保等产业政策,粘土砖将全面禁产、禁用。选择和拓宽新的砌块生产用基材势在必行。用无机固体建筑垃圾和矿山石屑等废弃物生产免烧结成型的建筑砌块,是一条即经济又环保的可行之路。但主要问题是无机固体建筑垃圾分类复杂;加工的建筑砌块质量不稳定;地方政府倡导力度不足,固体建筑垃圾利用率极低。
1无机固体建筑垃圾的利用方向
无机固体建筑垃圾主要是由渣土、残砂、碎砖石、混凝土碎块、路面沥青碎块等废弃物组成,材料成分含量不一。如果把无机固体建筑垃圾的利用重点放在各类建筑砌块的生产和地基、路基的填充上,则可将大量的建筑垃圾利用起来,实现废物利用,减少土地占用。因此,用无机固体建筑垃圾和矿屑生产各类建筑砌块是即经济又环保的。
2主要方法
根据无机固体建筑垃圾和注浆加固所用杂土的化学成份和重金属含量相接近的特点,将粘土浆液固化调节剂(以下简称“调节剂”)应用在用固体建筑垃圾生产建筑砌块与路基、路面的处理上。具体方法是用粉碎后的固体建筑垃圾做“骨料”,加入适量水泥和调节剂,经干搅拌、淋水搅匀后压制成各类建筑砌块;用碾压方法做地基、路基处理。
3实际效果
我们在哈尔滨、四川、北京等地拆迁现场随意取一部分建筑垃圾(每种废弃物的比例没有考虑,便于实际在收集固体建筑垃圾时避免分类筛选)。
(1)无机固体建筑垃圾不需分类筛选,利用率高。基本配比:粉碎后的直径小于5mm的建筑垃圾84%~89%,水泥8%~12%,调节剂1%左右;挤压成型(压力约为0.8MPa)水料比为0.3~0.35:1;旋压成型(压力约为3~5MPa)水料比为0.12~0.15:1。
旋压成型的砌块脱模强度一般在2.5MPa左右,可直接搬运,垂直立体养护,14天后即可出厂。
(2)砌块性能稳定。脱膜强度在2MPa以上,28天后的砌块抗压强度在12~28MPa之间,平均抗压强度在15MPa左右,劈裂强度在3MPa以上,抗折强度在3MPa以上;经碾压成型的路基稳水层抗压强度达C20以上。建筑砌块先后经国家建筑材料质量检测中心、辽宁省建筑材料监督检验院、沈阳产品质量监督检验院检测,质量符合GB8239-1997《普通混凝土小型空心砌块》标准中MU15级的要求;放射性指标符合GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》标准要求,产销与使用范围不受限制。产品的外观规整,不收缩、不变形、不开裂,软化系数大于85%。冻融25次后强度和质量损失为0。各项指标优于用粉煤灰和煤渣生产的蒸养型建筑砌块。经实际核算,材料成本折合成标准实心砖体积时为0.08~0.16元/块。
(3)组方简单。可通过改变水泥和调节剂的加量和砌块与路面的密度调整产品的抗压强度,以满足不同的要求。软化指标通过调整调节剂的加量调整。以上配比不仅适合用固体建筑垃圾做砌块、地基、路基,也适合用各种石屑、炉渣等砌块的生产或地基、路基的防渗与加固(用84%~89%的黄土替换建筑垃圾,制成浆液灌浆使用)。
(4)投资少。用调节剂和固体建筑垃圾生产建筑砌块、地基和路基时只需用粉碎机将固体建筑垃圾粉碎,仍用现有设备,不需另外购置其他设备。
(5)节约能源,有利环保。砌块等使用了大量的固体建筑垃圾,减少了固体建筑垃圾排放时的土地占用;免蒸、免烧,节约了能源;无煤灰、煤渣、烟尘及二氧化硫排放,减少了环境污染;不产生新的有害成份,且无放射性,有利于环保。
4调节剂简介
调节剂是一种性能独特的浆材用新型外加剂,用于配制以粘土为主、水泥为附的水泥粘土浆材。它能提高产品抗压强度和抗渗指标,添加调节剂的水泥粘土浆材优于现行普通水泥浆材、水泥粘土浆材等。用调节剂配制的浆材在胶凝体强度和时间的可控性、流动性、可泵性、胶凝体膨胀性、重复灌注性、封堵性等方面均有极其明显优势。对堤坝防渗加固、止水堵漏、防塌防沉具有很好的效果。
(1)调节剂固化机理。水泥加入水后会发生水化反应,生成均质绒毛状的无定型结晶水化物。结晶水化物和胶凝体虽具有一定强度,可以胶结物充填于土体空隙中,有助于提高加固体强度和降低渗透系数。因在水泥水化反应生成物中含有的Ca(OH)2溶解度较小,很快饱和,从而抑制水泥的水化反应,使水泥强度和防渗性能受到影响。添加调节剂后使上述现象获得明显改善。
用调节剂制作的水泥粘土浆材结石体具有明显的膨胀性,结石率大大高于相同水料比的水泥或水泥粘土浆材,并且结石体与加固体和砌块空隙有很好的填充及胶结效果,防渗性能可提高3个数量级,结石率100%,加固率98%。工程岩芯检验效果和电镜分析也证明了这一点。
(2)调节剂的技术性能及应用。
①防渗加固。调节剂可用于一般的粘土、粉沙土、砂砾石、无机建筑垃圾的固化,可用于公路、铁路、地铁、隧道、涵洞、建筑地基、蓄水工程、引排水工程、成型构件砌块、护坡护堤工程、环保建设。特别是在使用传统材料难以处理的地基加固、止水堵漏、防塌防沉、用建筑垃圾生产砌块和做路基等方面效果显著,性价比高。
②成型构件、建筑砌块和路基。使用调节剂制成的成型构件具有抗压、抗折、抗渗、抗冻等方面的优良性能,可以利用各种建筑垃圾、岩矿石屑、工业废渣等制成小型砌块和水利工程大板块、U型槽。
5结束语
由于粘土浆液固化调节剂具有广泛的适用性和经济节俭性,其性价具优,领域会不断拓展。