[发明专利]再生骨料混凝土性能改善方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑科学技术，特别涉及再生骨料混凝土技术领域。

背景技术

混凝土材料是人类文明建设中不可缺少的物质基础。随着人类文明的不断前进，世界范围内城市化进程不断加快，混凝土材料的人均消费量越来越大，与此同时产生的环境问题也越来越显著。目前，全世界混凝土的年产量约28亿立方米，我国混凝土的年产量约占世界总量的45%，约13~14亿立方米。长期以来，由于砂石骨料来源广泛易得，价格低廉，被认为是取之不尽、用之不竭的原材料而不被重视，随意开采，甚至滥采滥用。结果造成山体滑坡、河床改道，严重破坏自然环境。而且随着世界人口的日益增多，建筑业作为国民经济的支柱产业有了突飞猛进的进展，对砂石骨料的需求量不断增长。由于长期开采造成的资源枯竭，使得原有砂石骨料源源不断的现象不复存在，建筑业的可持续发展与骨料短缺的矛盾日益突出。在一定意义上讲，天然砂石属于不可再生资源，它们的形成需要漫长的地质年代。如果不加限制地开采，不久我们将面临天然骨料短缺，就如当前的煤炭、石油、天然气一样。另一方面，水泥混凝土结构通常只有几十年的生命周期，在这些结构完成其使用功能后，旧混凝土就会被废弃。世界上每年拆除的废旧混凝土、建筑产生的废弃混凝土、混凝土预制构件厂排放的混凝土以及在生产砌块过程中产生的大量不符合标准的砌块均会产生大量的建筑垃圾。

目前，我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%～40%。绝大部分建筑垃圾未经任何处理,便被采用露天堆放或填埋的方式进行处理,造成了严重的环境污染。废弃混凝土作为建筑垃圾的最重要组成部分，经估算2003年我国的混凝土废料量已经达到了1.8亿吨,给环境造成了较大的负面影响。同时混凝土生产需要大量的砂石骨料,而随着对天然砂石的不断开采，天然骨料资源亦将趋于枯竭,且其开采的运输能耗与费用惊人,对生态环境的破坏也十分严重。为解决这些问题，若能将这些废弃混凝土块就地回收，经破碎、清洗、分级后作为骨料再生利用，生产混凝土并用到新建建筑物上，则不仅能降低成本，节省天然骨料资源，保护生态环境，还能解决城市废弃物的堆放、占地和环境污染等问题。城市建筑垃圾资源化处理是20世纪90年代以来世界众多国家，特别是发达国家环境保护和可持续发展战略目标之一。利用建筑垃圾中混凝土及砖石砌体残骸碎片，经过一系列的处理，作为循环再生骨料(简称再生骨料)。这是绿色混凝土发展的主要趋势，对节约能源、保护环境、降低工程造价与成本具有重大的社会意义，也将对我国的可持续发展、建设节约型社会的发展战略起到一定的促进与推动作用。

近20、30年来，世界范围内城市化进程加快，世界建筑业已进入人类高速发展阶段，新建建筑和对原有建(构)筑物的拆除、改造均使混凝土成为建筑产品的最大原材料和最大建筑垃圾。目前，在世界上的一些大中城市，浇筑混凝土所需要的砂石已显短缺,需从外地远距离地运进，价格高昂。而世界上对于建筑垃圾的处理方法仍然不多。传统的建筑垃圾处理方法主要是运往郊外露天堆放或填埋。据测算，我国每年施工建设产生的建筑垃圾达4000万t,一方面,这不仅占用大量的土地，且会造成严重的环境污染。另一方面,由于建筑垃圾的组成特点和它产生于建设工程现场的实际情况，建筑垃圾中很多是可以再生利用的，在资源日趋匮乏的今天,简单地遗弃垃圾废料也是资源的极大浪费。因此,使再生混凝土能够变废为宝，既满足了人类对资源的需求，减少砂、石等资源的开采量，又为后世子孙留下了宝贵的财富，也是解决“资源匮乏”现状的有效途径，而且能够避免由于废弃混凝土的堆放而产生的环境污染。因此，再生混凝土是一种可持续发展的绿色混凝土。

再生骨料一般来自废旧混凝土结构构件，人工破碎比较困难而且效率不高，为了使再生骨料混凝土能普遍应用于实际工程，必须实现再生骨料的工业化生产。目前再生骨料的加工方法是将不同的切割破碎设备、传送机械、筛分设备和清除杂质的设备有机地组合在一起，共同完成破碎、筛分和除去杂质等工序，最后得到符合质量要求的再生细骨料和再生粗骨料。许多国家研究并制造了专门的破碎机械设备和设计了有效的生产工艺，大规模的生成再生骨料。