再生混凝土及再生砌塊在綠色建筑中的應(yīng)用研究

1、    再生混凝土及再生砌塊在綠色建筑中的應(yīng)用研究    凌菁摘要：混凝土在建筑工程施工以及拆除所產(chǎn)生的垃圾中占有可觀比例，采用傳統(tǒng)的填埋或堆放形式處理，不僅占用和污染土地資源，而且由于其難以在短時(shí)間內(nèi)降解，導(dǎo)致建筑垃圾的增速逐漸超出了資源環(huán)境的承載力。本文基于對(duì)綠色建筑以及再生材料利用的闡釋，介紹了再生混凝土以及再生砌塊的制備工藝和力學(xué)性能特征，探討了將其運(yùn)用于綠色建筑施工時(shí)，需要掌握的技術(shù)要點(diǎn)。關(guān)鍵詞：綠色建筑;再生材料;工藝原理;應(yīng)用技術(shù)綠色建筑理念旨在減輕資源環(huán)境的負(fù)擔(dān)并保持生態(tài)系統(tǒng)的完整性，而混凝土作為建筑工程施工中使用比例最大的材料，能否對(duì)其

2、實(shí)現(xiàn)再利用，不僅事關(guān)資源的優(yōu)化利用，還對(duì)節(jié)能、控制建筑全壽命周期污染物排放意義重大。一、綠色建筑以及再生材料的利用近年來人們對(duì)于自身活動(dòng)造成的環(huán)境劣化、資源過度消耗，有了更加客觀的認(rèn)知，因此以資源環(huán)境的承載力來制定社會(huì)總體能耗、自然資源開發(fā)利用以及污染物排放總量的控制規(guī)劃，成為了絕大部分國家和地區(qū)的共識(shí)。在這一背景下，為了滿足人們的建筑使用需求和優(yōu)化生活環(huán)境，依靠技術(shù)進(jìn)步以及新材料的研發(fā)，誕生了綠色建筑的理念。力圖提高建筑工程產(chǎn)業(yè)鏈的資源環(huán)境效益，通過運(yùn)用節(jié)能技術(shù)、材料以及提升再生材料的使用比例，從多個(gè)方面達(dá)到降低資源環(huán)境負(fù)擔(dān)的目的。依據(jù)現(xiàn)行的綠色建筑相關(guān)技術(shù)規(guī)范，當(dāng)項(xiàng)目可再生或可循環(huán)利用的材

3、料所占比例高于30%時(shí)，才能夠被認(rèn)可為綠色建筑。此外，對(duì)于綠色建筑的節(jié)能效果以及綠色建材的成分、各項(xiàng)性能指標(biāo)，也有非常明確的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。目前在再生材料的應(yīng)用方面，由于混凝土在建筑工程中的用量、比例都明顯高于其它材料，加之廢棄混凝土處理帶來的問題，所以將廢棄混凝土處理和加工成可以再利用的建筑工程材料，是最受關(guān)注的研究課題之一。二、再生混凝土和再生砌塊的制備工藝與性能特征（一）再生混凝土及其生產(chǎn)工藝再生混凝土的生產(chǎn)技術(shù)主要是將建筑工程施工或者老舊建筑破拆產(chǎn)生的廢棄混凝土進(jìn)行加工，最終使之成為混凝土制備所需的骨料，根據(jù)新的混凝土使用要求，部分或者全部替代傳統(tǒng)的天然砂石等骨料。在再生混凝土骨料的加工過程

4、中需要經(jīng)過如圖1所示的多個(gè)工藝流程，通過其中的粉碎和篩分工序，能夠制備出不同粒徑的骨料，可供建筑工程施工中的混凝土拌合選用。（二）再生混凝土骨料的性能特征再生混凝土骨料當(dāng)中包含了水泥砂漿等復(fù)雜的成分，因此其力學(xué)和物理性能與傳統(tǒng)的混凝土骨料有所區(qū)別，在綠色建筑工程施工中使用時(shí)，必需充分了解其性能特征并進(jìn)行必要的試驗(yàn)，才能夠確保使用了再生混凝土及其制品的構(gòu)件的強(qiáng)度等指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。首先由于在粉碎過程中采用了機(jī)械擠壓和沖擊的方式，因此再生混凝土骨料的微觀結(jié)構(gòu)存在大量裂隙，導(dǎo)致其吸水率偏高且強(qiáng)度遜于天然骨料1。其次由于自身的成分相對(duì)復(fù)雜，而且表觀極不規(guī)則，所以再生混凝土骨料與水泥漿的結(jié)合度相對(duì)較差，

5、在新拌混凝土的固化過程中有著較高的收縮率。此外再生混凝土骨料因自身強(qiáng)度差、吸水率和孔隙率高等特點(diǎn)，造成新拌混凝土的后期強(qiáng)度低于普通混凝土。（三）再生砌塊的制備工藝和性能特征制做再生砌塊并將其用于建筑的墻體施工，是再生混凝土骨料的主要應(yīng)用方式，既可以提高建筑固體廢棄物的利用率，又能夠基于節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，生產(chǎn)出成本低廉的綠色建材。將建筑垃圾加工為再生混凝土，進(jìn)而生產(chǎn)再生砌塊的工藝流程詳見圖1所示，除了使用再生骨料替代天然材料，為了彌補(bǔ)再生混凝土在力學(xué)、工藝等性能上的差距，通常需要通過添加纖維材料、再生玻璃顆粒以及外加劑，優(yōu)化新拌混凝土的性能和再生砌塊的強(qiáng)度、導(dǎo)熱率等指標(biāo)，使之達(dá)到綠色建筑的相關(guān)施工

6、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前空心再生砌塊的抗壓、抗剪等力學(xué)性能已經(jīng)與普通混凝土砌塊相當(dāng)，再生混凝土骨料的使用率可以達(dá)到30%70%，導(dǎo)熱率約為3.3，完全符合綠色建筑的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因此再生混凝土及再生砌塊有著非常好的應(yīng)用前景。三、綠色建筑施工中再生混凝土相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)（一）再生骨料的替代率理論上再生混凝土骨料的替代率越高，則意味著廢棄混凝土的再利用量越大，在廢舊建筑物拆除與新施工工程量雙雙快速增長的背景下，對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境和提升建筑產(chǎn)業(yè)鏈的資源環(huán)境效益意義重大，目前建筑物拆除產(chǎn)生的固態(tài)垃圾構(gòu)成詳見圖2所示。但由于再生混凝土骨料的力學(xué)、物理性能存在一定的缺陷，因此必需均衡施工技術(shù)要求和環(huán)境保護(hù)的需要，將再生

7、骨料的替代率控制在合理的水平2。在工程施工實(shí)踐中，應(yīng)基于對(duì)不同粗、細(xì)再生骨料替代率混凝土各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)試和分析，確定最終的技術(shù)方案。根據(jù)目前的研究資料顯示，細(xì)骨料的替代率應(yīng)控制在60%以下為宜，否則會(huì)出現(xiàn)混凝土固化后抗壓強(qiáng)度顯著下降的現(xiàn)象，而粗骨料的替代率則保持在35%左右。（二）級(jí)配與配比設(shè)計(jì)骨料的級(jí)配選擇與配比優(yōu)化，決定了再生砌塊的性能能否達(dá)到綠色建筑的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在針對(duì)具體工程制定砌塊的制備工藝方案時(shí)，首先原則上要保障再生材料使用率達(dá)到總量的30%。其次在依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范初步計(jì)算出粗細(xì)骨料的級(jí)配與混凝土配比之后，應(yīng)基于試驗(yàn)來驗(yàn)證其力學(xué)、工藝性能是否能夠滿足設(shè)計(jì)要求。在必要時(shí)選擇添加纖維材料改善其力學(xué)性能，或者利用外加劑調(diào)節(jié)其固化周期和工藝性能。此外還應(yīng)結(jié)合綠色建筑的節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，檢測(cè)再生砌塊的節(jié)能效果，確保其導(dǎo)熱率達(dá)到要求。四、結(jié)束語再生混凝土技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于控制建筑固體垃圾、污染物排放以及減少能源消耗都有非常積極的作用，探索將其應(yīng)用于綠色建筑施工，不僅有助于實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展理念，還能優(yōu)化建筑工程的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)全社會(huì)資源環(huán)境效益的提升。參