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新葡萄京官网3188生态水泥混凝土材料与技术

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摘要:
建筑垃圾不断增多,是我国城市化发展中面临的大问题。在第十六届高交会上,中城绿建展出的“城市建筑垃圾完全资源化利用方案”,解决了这一难题。同时,还提出拟在前海建国内首个建筑垃圾再利用生态示范工厂。
记者了解到,建筑垃圾再利用一体化生态工厂,是利用施工产生的建筑垃圾和余泥渣土,通过破碎、筛分、研磨等,将其还原成用于生产混凝土的砂石骨料和粉末。同时,再利用创新技术和设备,在一个工厂内同时生产水泥混凝土、沥青混凝土等多种建筑材料,再次用于工程建设中。
据深圳中城绿建科技有限公司总经理李军介绍,工程建设所需的混凝土70%的材料是不同级配的砂石骨料,利用建筑垃圾生产还原出砂石骨料,实现了建筑垃圾就地转化为新的建材原料,是真正意义上的绿色建材。“我们希望在前海建设国内第一个建筑垃圾再利用的一体化生态示范工厂,成功后作为样板向全国其他城市复制和推广。”

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新葡萄京官网3188,编者按 中国和美国及欧盟的砂石协会统计数据表明,2018年,全世界砂石骨料产量约400亿吨,这是继水之后,消耗最多的第二大自然资源。我国砂石骨料行业早期是粗放式发展。近年来,为了保护资源和生态环境,国家和各级政府陆续出台政策,关闭和淘汰落后传统的砂石企业,并对矿石资源进行整合,使砂石骨料行业产业结构得到优化,集中度不断提升,有力助推砂石骨料行业转型融合绿色发展。在中国砂石协会的引领下,截至目前,砂石骨料行业已形成建设绿色环保砂石骨料工厂、延伸砂石骨料产业链、建设绿色建材产业园、建设以石矿开采为源头的生态工业园区等产业发展模式。  砂石骨料是建筑、道路、桥梁、水利、水电等基础设施建设用量最大、不可替代、不可或缺的材料。人类建设和改造世界,每年要消耗数百亿吨砂石骨料。作为继水资源之后消耗最多的第二大自然资源。砂石骨料行业早期是粗放式发展。近年来,在国家生态文明建设方针指引下,砂石骨料行业转型升级和跨越式发展,各地陆续关闭传统小型企业,淘汰落后产能,对石矿资源进行整合,重新规划,科学布局,产业结构得到了快速优化,产业集中度不断提高,砂石企业的规模化、大型化、集团化、绿色化、生态化已成趋势;资源开发水平、产业模式和经营方式持续创新,企业的生产经营范围和产品结构增加,行业产业链不断延伸,新兴产业和服务业得到快速发展。  国家发布多项行业相关政策或文件  近年来,国家各级政府对砂石骨料行业的关注度越来越高。  2015年9月,工业和信息化部发布《绿色建材生产与应用行动方案》,要求加快机制砂石工业化、标准化、绿色化进程。  2016年5月,国务院发布《关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见》,提出加快发展砂石骨料产业。  2016年12月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于全面推行河长制的意见》,强调各级河长负责组织领导对非法采砂问题依法进行清理整治。  2017年5月,国土部等6部委联合发布《关于加快建设绿色矿山的实施意见》,要求构建部门协同、四级联创的工作机制,加大政策支持,加快绿色矿山建设进程,力争到2020年,形成符合生态文明建设要求的矿业发展新模式。  2018年6月,自然资源部发布由中国砂石协会组织专家编制的《砂石行业绿色矿山建设规范》,要求以促进资源合理利用、节能减排、保护生态环境和矿地和谐为主要目标,最终实现资源开发的经济效益、生态效益和社会效益协调统一,为发展绿色石矿、建设绿色矿山提供技术和管理支撑,砂石上升到九大矿业之一。  2018年8月,工信部委托中国砂石协会编制《关于推进机制砂石行业高质量发展的若干意见》,并于2018年10月发布征求意见稿。这是砂石骨料行业有史以来的第一个指导意见,文件将引导机制砂石行业加强质量管理、优化产业布局、加快绿色发展,促进机制砂石行业高质量发展。  2018年9月,国家发展和改革委员会向有关协会、八省发特急文件《关于开展砂石、水泥、混凝土等建材价格形势调研的通知》,砂石高价、短缺现象引起国家发改委高度重视。  2018年11月,国家统计局公布《战略性新兴产业分类(2018)》,机制砂、砂石、尾矿再利用等被列入我国战略新兴产业的重点产品服务。  2018年12月,中国建材联合会和中国砂石协会联合发布《高性能混凝土用骨料》《砂石骨料绿色生产和运输评价标准》《机制砂石企业检验室技术条件》团体标准,推动砂石骨料高质量发展,促进不符合绿色生产和运输评价标准的企业退出,企业应按照标准建立产品检验室,以保证产品质量。  2019年2月,水利部发布《关于河道采砂管理工作的指导意见》,要求以河长制、湖长制为平台,落实采砂管理责任,积极探索推行河道砂石采运管理单制度,强化采、运、销全过程监管,积极探索推行统一开采经营等方式。  2019年2月,水利部、交通运输部发布《关于长江河道采砂管理实行砂石采运管理单制度的通知》,要求长江干流宜宾以下河道内的采、运砂船舶及从其他支流(湖泊)进入长江干流的运砂船舶实行砂石采运管理单制度,砂石堆放场所、经营场所的管理人或经营人,在接收运砂船舶砂石时,对不能提供合法砂石采运管理单的,应拒绝接收。  2019年2月,审计署到中国砂石协会调研砂石行业形势,拟以建筑砂石市场供应问题突出影响“稳投资”政策落地,向国务院汇报。  2019年4月,自然资源部发布《关于开展长江经济带废弃露天矿山生态修复工作的通知》,要求对长江干流及主要支流沿岸废弃露天矿山(含采矿点)生态环境破坏问题进行综合整治,到2020年年底,全面完成长江干流及主要支流两岸各10公里范围内废弃露天矿山治理任务。  2019年4月,国务院安委会办公室印发《关于做好关闭不具备安全生产条件非煤矿山工作的通知》,要求关停相邻开采范围之间最小距离达不到300米的小型露天采石场。  2019年5月,国家发改委价格监测中心陆续公示全国部分省份砂石价格信息,表明国家发改委正全面统计砂石价格信息。  2019年6月,自然资源部发布《关于做好2019年度绿色矿山遴选工作的通知》,要求按照《关于加快建设绿色矿山的实施意见》(国土资规〔2017〕4号)和自然资源部2018年公告发布的《砂石行业绿色矿山建设规范》等9项行业标准开展遴选。  协会引领行业发展方向  近年来,为引领行业发展,根据我国砂石骨料行业发展现状,中国砂石协会先后提出了行业的发展方向。  2011年提出,善用资源、注重环保、安全生产、和谐发展;2012年提出,在保护中开发,在开发中保护;2013年提出,正确认识砂石和砂石工业,促进砂石骨料行业转型升级;2014年提出,开创砂石骨料工业新局面,建立砂石骨料企业新模式;2015年提出,加快砂石骨料产业工业化进程,砂石骨料产业进入大矿时代;2016年提出,砂石骨料行业创新发展,构建砂石骨料工业新体系;2017年提出,构建绿色砂石骨料工业体系,建立砂石骨料科学体系,创立体现科学发展和绿色发展的砂石骨料4.0模式;2018年提出,砂石骨料4.0+,废弃石矿生态修复+的模式。  中国砂石协会提出五种产业模式  砂石骨料1.0——建设绿色环保砂石骨料工厂  传统砂石骨料生产企业多数是单机或单条生产线的生产模式,是粗放的生产方式,技术装备、环保水平等都相对落后,产品质量较差。绿色环保砂石骨料工厂是按现代化绿色发展模式建立砂石骨料生产线,由爆破工厂、粗碎工厂、中碎工厂、细碎工厂、粉尘收集工厂、废水收集处理循环使用工厂等模块组成,各工厂实行数字化单元式的模块管理。  砂石骨料2.0——延伸砂石骨料产业链  以生产砂石骨料为核心,在绿色环保砂石骨料工厂的基础上,利用自身的砂石骨料产品,向下游延伸产业链,发展混凝土、砂浆、建筑固废资源化利用等产业,提升了砂石产业加工水平和产品质量,更好保证土木工程质量,同时提高了企业核心竞争力和综合效益。该模式需结合自身企业特点和市场需求来延伸产业链,做到产业的相互融合与支撑。  砂石骨料3.0——建设绿色建材产业园  绿色建材产业园可以看作是以砂石生产为基础的“砂石骨料生产+”模式,在砂石骨料2.0的后端,增加混凝土制品、建筑构件、装配式建筑、保温材料、海绵城市用固废再生透水砖等的绿色制造,形成有关混凝土及建材系列产品制造和智能控制的绿色建材产业园。产业园内的产业需要因地制宜来增加,提升科技创新能力,做到上下游产业的有机结合和企业效益的最大化。  砂石骨料4.0——建设以石矿开采为源头的生态工业园区  砂石骨料4.0是砂石骨料产业与生态文明建设有机结合的产物,其本质是以石矿开采为源头,建设石矿开采+砂石骨料+粉磨站+商品混凝土+混凝土制品、构件制造+PC建筑+固废资源综合利用及产品、海绵城市透水产品+矿山生态修复等为一体的智能化控制的生态产业园区,并在园区附加土壤改良、生态农业、生态林业、茶业、酒业、历史、文化(石矿博物馆、绿色发展理念等)、教育、休闲度假及相关公共事业等社会功能的第一二三产业融合发展。该模式的设计思想是:以生态优先,全产业链一体化生态发展,所涉及和进入的企业是产业链上下游企业,相互补充,相互依存,相互发展,避免了传统工业园模式带来的各企业间的竞争,能够最大限度地集成相关产业,获得最高的效率和最大的经济效益、生态环境效益、社会效益等,实现砂石及相关产业的转型发展、绿色发展、创新发展、合作发展、融合发展、共享发展、和谐发展。需要强调的是,这种模式是一种发展蜕变的模式,符合我国今后几十年发展的方向和趋势。  砂石骨料4.0+  在以石矿开采为源头到PC建筑等混凝土部品部件制造为一体的工业园区,并在工业园区附加教育、休闲度假、文化艺术体验、生态农业、生态林业及相关公共事业等社会功能的第一二三产业融合发展的砂石骨料4.0模式基础上,附加建筑固废综合利用、废弃矿山综合治理、智慧矿山、光伏发电、风力发电、势能发电、绿色砂石供应链、特色旅游、休闲度假、医养结合等,实现建筑固废、尾矿、废石资源化的最大利用,实现固废填埋场、废弃矿山生态环境的最佳修复,做到物尽其用、永续发展,切实践行“绿水青山就是金山银山”的理念,建设美丽中国,为实现中华民族伟大复兴的中国梦作出贡献。  典型案例如,卫辉市天然资源有限公司——卫辉市政府对当地40多家碎石加工企业进行整合升级,融合了当地多家小型石料生产企业建成的自动化控制的时产3000吨精品砂石骨料生产线,干法生产,全封闭,自主研发生产过程DCS集中控制系统,采用自动装车及发运控制系统,对粉尘集中收集并实时监测,是典型的砂石骨料绿色工厂。  河南辰夏集团是砂石骨料4.0理论的践行者,以传统采矿业为起始点,以绿色矿山建设为着力点,以向旅游开发和“矿山修复+”转型为落脚点,第一二三产业融合发展的企业集团。在振兴乡村战略中,投资建设的裕花谷旅游综合开发项目,在大山怀片区建成了金山小区安置房,开建综合服务区、河道景观、龙英池等旅游设施,把得天独厚的生态资源转化为助力脱贫攻坚的具体实践,让生态得到了修复,群众得到了实惠。下属3个矿山,其中全成石料厂是河南省扬尘治理观摩会五类观摩点中唯一的非煤矿山观摩点、河南省50家绿色矿山试点之一。  湖州新开元碎石有限公司年产砂石骨料200多万吨,是首批国家级绿色矿山,有多项技术入选自然资源部先进适用技术进行推广,目前正在申报绿色工厂。该企业在绿色矿山开发利用基础上延伸产业链,发挥砂石骨料生产中积累的技术管理经验,利用自身的产品质量优势,延长产业链,进入混凝土、砂浆产业,目前已经建成3家搅拌站,正在新建数家混凝土搅拌站。湖州新开元碎石有限公司荣获全国砂石行业“砂石骨料绿色矿山示范基地”称号。  陕西瑞德宝尔投资有限公司,砂石骨料年产能达2000万吨,其中骨料1400万吨,机制砂600万吨。该企业生产过程全程除尘,所有的生产废料(石粉、头破渣、成品渣)均加工成副产品出售,真正实现了绿色矿山。相关技术入选自然资源部先进适用技术进行推广,仅仅是利用物料下山、皮带释能发电技术的应用,每年就能节约柴油4000吨,发电1000万千瓦时。陕西瑞德宝尔投资有限公司荣获全国砂石行业“砂石骨料绿色矿山示范基地”称号。  广东东升实业公司下属广东江门泰盛石场有限公司是国内唯一一家按照英国BS812标准建设的石场。主要生产建筑碎石、优质石粉和水洗砂,产品主要销往珠江三角洲地区,我国香港、澳门,以及新加坡等地;2012年获得香港品质管理局ISO9001质量体系认证,年产3000万吨砂石骨料。公司以石矿开发为起点,发展了绿色环保建材、地产置业、新兴产业投资和教育开发等实业,成立了广东东升实业公司。有数家采石企业,对粤港澳大湾区建设提供大量优质砂石骨料。  甘肃华建新材料股份有限公司是建在国家级经济技术开发区的砂石产业一体化示范基地和绿色建材产业园。作为集矿山开采、机制砂石加工、高性能混凝土、预拌砂浆和建筑固废五位一体的绿色建材企业,正在发展装配式建筑产业,荣获“全国砂石行业砂石骨料与混凝土产业一体化示范基地”称号。  邢台中联新型建材示范园项目是整合邢台县11家小型砂石加工企业,全面实施转型升级而建设的大型砂石骨料与混凝土一体化产业园区。项目依托优质矿山,打造“矿山开采、骨料加工、商砼生产、尾矿利用、PC构件”“五位一体”全产业链、循环经济建设模式。  武穴民本矿业(马口新型建筑建材产业园)以现有武穴民本矿业2000万吨砂石骨料生产基地为核心。该园以生产机制砂石为主,同时延伸产业链并发展新兴产业,生产冶金石灰、高钙粉、商品混凝土、干粉砂浆、PC装配预制件,ALC轻质隔壁板,尾泥制砖,城市固体废弃物处理等于一体。扩展物流服务业,建立砂石集并点,方便矿业园产品廊道运输出港。  目前,部分砂石企业正在深入践行砂石骨料4.0+,并取得良好成效。  各地方政府加快推进砂石骨料产业发展  北京市  北京市目前年需求砂石骨料量约2亿吨,为疏解北京市非首都功能,石矿企业仅存2家~3家。京冀两地相关部门多次就合作建设绿色砂石骨料供应基地事宜进行研讨会商,并初步达成共识。共识中明确,河北省将于“十三五”期间陆续在环京地区,主要在承德、保定、唐山境内择地建设10个左右年产500万~1000万吨级别的绿色砂石骨料供应基地。  北京市住建委除了提出利用环京地区尾矿废石制备砂石骨料满足北京地区需求,还提出,未来北京砂石骨料运输将逐步淘汰柴油车,推广火车“换乘”新能源车的新方式运输。  重庆市  2018年10月30日,重庆市人民政府办公厅印发《重庆市建筑石料用灰岩资源开发布局方案》,在渝西、渝东北、渝东南片区,布局14个资源保障基地、2个后备资源保障基地和1个应急资源保障基地,预测资源量275亿吨,新建、改扩建、资源整合和保留矿山160个,设计生产规模11000万吨/年,服务年限30年以上,保障主城和中心城市建设、重大基础设施工程碎石资源供应。到2020年,重庆全市碎石矿山控制在470个以内、总设计生产规模控制在21000万吨/年以内,全市碎石资源供需基本平衡。  福建省  2018年10月,福建省明令下达5000万立方米机制砂生产任务,全省要在2020年年底前达到年产5000万立方米机制砂的生产能力才能满足建设工程用砂需求。据此,各设区市配套矿山任务分解如下:福州市750万立方米/年、宁德市1600万立方米/年、莆田市200万立方米/年、泉州市850万立方米/年、漳州市1100万立方米/年、龙岩市150万立方米/年、三明市200万立方米/年、南平市150万立方米/年。  江苏省  5月24日,江苏省交通运输厅、发展改革委、水利厅联合印发《江苏省沿江砂石码头布局方案》,明确:南京港、镇江港、扬州港、常州港、无锡(江阴)港、苏州港、泰州港、南通港等承接水上过驳作业区取缔转移的砂石码头。沿江共规划布局20处砂石码头,可形成通过能力3亿吨,满足承接水上过驳区取缔转移需求;其中砂石集散中心8处,形成通过能力2亿吨;装卸点12处,形成通过能力1亿吨。  湖北省  为缓解重点工程砂石料供应不足的问题,湖北加快砂石集并中心建设。2017年湖北省政府批复长江干线砂石集并中心83个,截至4月底,已在长江与汉江沿线建成42个砂石集并中心,年吞吐能力约1.3亿吨。  2019年,湖北省自然资源厅发布《湖北省矿产资源生态开发负面清单》,明确要求,按照《湖北省矿产资源总体规划(2016-2020年)》第45页规定,禁止将优质石灰岩、白云岩等作为普通碎石建筑材料开采。  浙江省  5月21日,浙江省自然资源厅发布《浙江省自然资源厅关于禁止新建露天矿山严格管控新设矿业权的通知》,提出原则上禁止新建露天矿山建设项目,严格禁止自然资源等有关部门新设经营性露天矿山矿业权(包括探矿权、采矿权,下同),未经批准不得变更矿区范围、开采矿种和开采方式。  3月20日,浙江省自然资源厅发布《关于严格管控新建露天矿山建设项目矿业权的通知(征求意见稿)》,指出浙江省将打造年产建筑用石料4亿吨的能力,其中,将建设六个省级砂石粘土矿产开发基地,新设10个左右储量规模达1亿吨以上、年开采规模达千万吨的砂石粘土矿采矿权,达到年开采3亿吨的开发能力。规划开采区内新设经营性采矿权最低开采规模不低于100万吨/年,最小储量规模不小于1000万吨。  河南省  2017年,河南省人民政府办公厅印发《河南省矿产资源总体规划(2016-2020年)》,要求严格执行新建矿山最低开采规模和最低服务年限要求。矿山开采规模必须与矿山所占有的矿产资源储量规模相适应。《规划》要求严格执行新建矿山最低开采规模和最低服务年限要求。矿山开采规模必须与矿山所占有的矿产资源储量规模相适应。  2018年,河南省国土资源厅、河南省环保厅、河南省安全监管局联合发布了《关于进一步加强露天矿山开发与综合整治工作的通知》,对河南全省露天矿山开采与环境综合整治工作进行部署,要求新设建筑石料类矿山,储量规模必须达到1000万吨以上,企业年开采规模必须达到100万吨以上。而大中城市周边规划开采区储量规模则需达到1亿吨以上,年开采规模需达到1000万吨以上,矿山安全距离不得小于300米。《通知》强调,要坚持先勘查后开发原则,建筑石料类矿山出让前,应先由财政出资查明资源状况,整体出让矿产资源,防止一矿多开、大矿小开现象,同时要在出让时以合同方式约定绿色矿山建设要求和违约责任。对于已设中小型建筑石料类露天矿山,将不在允许新增开采储量和扩大开采范围,原有可采储量开采完毕后将不再延续。小型或安全距离不足300米的建筑石料类矿山,要求在2020年年底前全部关闭退出。  甘肃省  2018年,甘肃省发布《关于以出让国有资源资产和资产证券化等多种方式补充基础设施建设项目资本金工作的实施方案》,提出鼓励市州、县市区将基础设施项目周边的砂石料资源、旅游资源,打捆以公开方式出让给社会投资人,置换资金按照有关规定用于该项目政府方资本金。  2019年6月,甘肃省自然资源厅发布《甘肃省自然资源厅关于打赢蓝天保卫战全面推进露天矿山综合整治的通知》,要求自本通知下发之日起,除大型非金属矿及已批复同意变更开采方式的采矿权外,全面停止省级审批新建露天矿山采矿权。甘肃省自然资源厅还积极鼓励砂石料矿山企业以地下方式实施开采。

以水泥为胶凝材料生产的混凝土,今天已成为全世界各种各样结构工程建设首选的建筑材料,这主要是由它的经济性所决定:原材料来源广泛、便宜,施工与维修费用较低廉。使混凝土技术向前推进的两大驱动力是加快施工速度和改善混凝土耐久性。除了加快施工速度和改善耐久性以外,第三种驱动力,即对环境友好的工业化材料,这方面在未来技术评价中的重要性正在日益增大[1].随着人类数量的迅速增长和工业化进程的加快,混凝土材料不再仅用于修建普通建筑和道路,而且大量用于修建基础设施,如地下快速交通系统、污水处理设施、海洋建筑等。去年全世界每年共生产约16亿吨水泥,排放出占全球总排放量5%的二氧化碳。混凝土工业每年消耗100亿吨砂石和10亿吨淡水[2].水泥混凝土对于地球的生态环境影响很大,探索循环经济理论,使水泥混凝土工业走向可持续发展的道路是我国建材工业面临的重大的课题。

“环境材料”首先由日本通产省提出,之后又出现了许多类似的提法,如“生态材料”、“生态环境材料”、“绿色材料”、“保健环境材料”等,它们都是以保护地球环境和资源为出发点而提出的概念。绿色建筑材料是那些以对生态环境负责的方式使用地球资源、无毒、尽量利用再生资源并且本身是可以再生利用的材料[3].
“绿色”的名词来源于60年代,指天然、原始的环境,现在
“绿色”已经成为无毒、无害、无污染的代名词。

1993年前沿科学研究会提出生态材料(Environmentally Conscious
Materials)的概念,日本混凝土协会与生态混凝土研究委员会于1995年首先提出“生态混凝土”的概念(eco-concrete/Environmentally
Friendly Concrete),其涵义是减轻地球环境负荷、与生态体系协调发展、
并创造舒适生活环境的混凝土材料。日本混凝土协会于1995年设立了生态混凝土研究委员会,发表的关于各种生态混凝土材料研究成果受到了社会的关注[4].

2、减轻环境负荷的生态混凝土(Environmentally Mitigatable Concrete)

减轻环境负荷型生态混凝土即指能减轻地球环境压力的混凝土材料。这包括资源的消耗量以及资源的采伐、深加工、使用时的能耗各个环节对地球产生的压力都比较小的混凝土材料,即混凝土制造时降低环境的负担,混凝土在使用中降低环境负荷,使用后混凝土材料本身能够循环利用以降低环境负担。

2.1
生态水泥配制混凝土及水泥生产的生态化制造技术生态水泥是指用城市的垃圾灰、下水道或污水处理厂的污泥及其它的工业废弃物等作为水泥的原料制造的水泥。用这种水泥制作混凝土可以有效解决废弃物处理占地、石灰石资源和节省能源的问题。

用水泥回转窑在生产水泥过程中处理城市危险废弃物和生活垃圾也已经成为了水泥生态化制备的重要技术,在欧洲、日本和中国都实现了工业化生产。北京水泥厂已经利用水泥回转窑在水泥生产过程中处理各种危险废弃物10000余吨,既节约了燃料,又利用了焚烧后废弃物作为水泥的原料生产出合格的水泥熟料,取得了良好的社会经济效益。国外从70年代初就着手利用可燃性危险废弃物作为替代燃料应用于水泥生产的研究。水泥回转窑在处理危险废弃物方面较之用专用焚化炉具有以下优越性:一是水泥窑内温度高,气体温度可达1350~1650℃(焚化炉温度一般为850~1200℃),对有害成分焚烧率可达99.999%;二是滞留时间长,水泥回转窑内气体通过时间一般为4~8秒(焚化炉一般为2秒);三是热稳定性好,水泥回转窑内容积大并有大量高温熔体;四是利于废气的净化处理,水泥回转窑内的碱性物质可以和废弃物中的酸性物质相化合形成稳定的盐类;五是水泥回转窑可将废弃物中的绝大部分重金属元素固定在熟料中,避免再次扩散之害。因此利用水泥回转窑焚烧危险废弃物将具有重大的经济效益和社会效益。

2.2 再生骨料与再生骨料混凝土再生骨料混凝土(Recycled Aggregate
Concrete)是指将使用过的混凝土或废弃混凝土破碎后作为混凝土的集料,以代替天然集料制作混凝土。废弃混凝土的胶结材、混合材或骨料也可用作制作水泥的原料,进行多次重复使用。

2.2.1
废弃混凝土排放现状一方面,混凝土生产需要大量的天然砂石骨料,生产1m3的混凝土大约需要1700~2000kg的砂石骨料。目前,全世界每年混凝土的使用量大约为20亿立方米,砂石骨料大约为34~40亿吨,这个数字是非常惊人的。如此巨大的砂石骨料需求必然导致大量的开山采石,最终结果会导致生态环境的破坏。另一方面,世界每年拆除的废旧混凝土、新建建筑产生的废弃混凝土以及混凝土工厂、预制构件厂排放的废旧混凝土的数量是巨大的。根据1996年在英国召开的混凝土会议资料表明,全世界从1991~2000年的10年间,废弃混凝土(包括从钢筋混凝土工厂不合格的产品)总量超过10亿吨。有关资料表明,欧洲共同体废弃混凝土的排放量从1980年的5500万吨增加到目前的16200万吨左右;美国每年大约有6000万吨废弃混凝土;日本每年约有1600万吨废弃混凝土;在德国,每年拆除的废弃混凝土约为0.
3吨/年/人,这一数字在今后还会继续增长。我国每年拆除建筑垃圾按4000万吨计算,其中34%是混凝土块,则由此产生的废弃混凝土就有1360万吨,除此之外还有新建房屋产生4000万吨的建筑垃圾所产生的废弃混凝土[7][8].传统的建筑垃圾处理方法主要是运往郊外堆放或填埋,这不仅占有大量的耕地,而且造成环境污染。[5]因此,对混凝土占用大量自然资源及对环境造成的负面影响,不可避免地需要从可持续发展问题角度进行思考与解决。

2.2.2
废弃混凝土研究利用情况第二次世界大战后,苏联、德国、日本等国对废弃混凝土进行了开发研究和再生利用,已召开过三次有关废混凝土再利用的专题国际会议,提出混凝土必须绿色化。再生混凝土的利用已成为发达国家所共同研究的课题,有些国家还采用立法形式来保证此项研究和应用的发展。德国、荷兰、比利时等国家废弃物资再生率已达50%以上。德国钢筋混凝土委员会1998年8月提出了“在混凝土中采用再生骨料的应用指南”,要求采用再生骨料配置的混凝土必须完全符合天然骨料混凝土的国家标准[9].1977年日本政府制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》,并相继在各地建立了以处理混凝土废弃物为主的再生加工厂,生产再生骨料和再生混凝土。根据日本建设省的统计,1995年混凝土的利用率为65%,要求到2000年混凝土块的资源再利用率达到90%.日本对再生混凝土的吸水性、强度、配合比、收缩、耐冻性等进行了系统性的研究。德国有望将80%的再生骨料用于10%~15%的混凝土工程中。比利时和荷兰,利用废弃的混凝土做骨料生产再生混凝土,并对其强度、吸水性、收缩等特性进行了研究。我国政府制定的中长期科教兴国战略和社会可持续发展战略,也鼓励废弃物的研究和应用。

2.2.3
再生骨料混凝土性能再生骨料的性质同天然砂石骨料相比含有30%左右的硬化水泥砂浆,从而导致其吸水性能、表观密度等物理性质与天然骨料不同。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,这些因素都使再生骨料的吸水率和吸水速率增大,这对配制再生混凝土是不利的。同样由于骨料表现的水泥砂浆的存在,使再生骨料的密度和表观密度比普通骨料低
[10] [11] .
用再生骨料制备的混凝土同用天然骨料拌制的混凝土相比较,其力学性能是不同的。对于再生骨科混凝土来说,我们感兴趣的其他性能,例如抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度和弹性模量等,通常都是较低的,而徐变和收缩率却是较高的。各种性能的差异程度取决于再生骨料所占的比重、原混凝土特征、污染物质的数量和性质,细粒材料和附着砂浆的数量、研究之目的在于测定这些因素的最佳组合,以便较经济地生产适合于某种用途的再生骨料混凝土。含有再生骨料的混凝土之耐久性,也受上述各种因素的影响。然而最明显的因素就是污染物质的存在。

2.2.4
再生骨料处理技术要扩大再生骨料混凝土的应用范围,将再生骨料混凝土用于钢筋混凝土结构工程中,必须要对再生骨料进行改性强化处理[12].根据再生骨料的基本特性,
对再生骨料的改性通常采取如下几种途径。

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