董學(xué)超
(華北理工大學(xué)以升創(chuàng)新教育基地,河北 唐山 063210)
【摘 要】“海綿城市”的提出以及廢棄建筑材料的大量產(chǎn)生導(dǎo)致利用建筑垃圾生產(chǎn)再生骨料透水建筑材料得到了大量關(guān)注。在眾多研究人員的研究基礎(chǔ)上,通過對研究成果和大量相關(guān)發(fā)明專利的匯總分析,總結(jié)出總結(jié)了再生骨料的原料來源、再生透水建筑材料的產(chǎn)品形式以及再生骨料透水建筑材料的應(yīng)用形式,對建筑環(huán)保具有重要的推動作用。再生骨料透水建材環(huán)保優(yōu)勢明顯,必將得到更為廣泛的推廣應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】透水材料;再生骨料;透水混凝土;透水磚
引言:
近些年來,隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快,城市和城鎮(zhèn)硬化面積比例的增加顯著,硬化地面的透水性能差再加上城市排水設(shè)施建設(shè)的不完備,導(dǎo)致城市“澇季觀?!钡默F(xiàn)象時有發(fā)生。為緩解城市排水壓力,大力發(fā)展透水道路建材,建設(shè)“海綿城市”的城市建設(shè)觀點逐漸得到了廣泛支持[1]。另一方面,隨著建設(shè)的不斷進(jìn)行,建筑垃圾、建筑廢材產(chǎn)量驚人,對其進(jìn)行處理也成了一個亟待解決的問題[2]。綜合考慮這兩個問題,利用建筑垃圾生產(chǎn)再生骨料透水建筑材料是一個很好的選擇,應(yīng)用前景廣闊。
本文研究匯總了目前主流的再生骨料透水建筑材料,從原料來源、產(chǎn)品形式和應(yīng)用三方面進(jìn)行總結(jié),以期加深相關(guān)人員對再生透水建筑材料的認(rèn)識,推動其進(jìn)一步發(fā)展、研究和推廣應(yīng)用。
一、原料來源
(一)廢棄混凝土
我國年產(chǎn)廢棄混凝土超過一億噸,廢棄混凝土再次利用率低,利用形式單一,只有少數(shù)用于基層鋪填,而目前主要的處理方式包括堆積和填埋,污染環(huán)境,造成資源浪費。可以對廢棄混凝土進(jìn)行粉碎,生成再生混凝土骨料[3],雖然強(qiáng)度低于天然骨料,但可以應(yīng)用于承重較低的結(jié)構(gòu),而且可以通過再生骨料部分替代天然骨料的形式提高再生材料強(qiáng)度。
(二)廢棄粘土磚
粘土磚應(yīng)用歷史悠久,現(xiàn)成大量建筑都應(yīng)用到了建筑粘土磚,而且城鄉(xiāng)規(guī)劃拆除建筑更是以磚砌建筑為主。我國對粘土磚的目前應(yīng)用政策為“東部地區(qū)禁止使用,中部地區(qū)限制使用,西部地區(qū)適量使用”,由此造成粘土磚的回收利用率低[4]。粘土磚也可以破碎生成再生骨料,而且成分較混凝土單一,破碎狀態(tài)可以更加勻稱。
(三)廢棄陶瓷
在陶瓷用品生產(chǎn)企業(yè)附近,優(yōu)秀的企業(yè)效益背后是大量陶瓷廢料的產(chǎn)生,而且由于陶瓷不易修補,使用廢棄也較為嚴(yán)重。廢棄陶瓷不易有效利用,隨意堆砌會造成固體垃圾環(huán)境污染問題。廢舊陶瓷硬度高,但破碎過程產(chǎn)生的粉塵附著在再生骨料表面[5],會對其制成的建筑材料強(qiáng)度產(chǎn)生弱化作用。
(四)其他
除了以上的主要原料來源,廢棄石材、廢棄橡膠、發(fā)泡混凝土廢料[6][7]等也可以作為再生骨料的來源,這些廢料受地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的制約,不易在大范圍內(nèi)進(jìn)行展開,根據(jù)地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對廢料進(jìn)行合理利用可能是更好的選擇。
二、產(chǎn)品形式
利用再生骨料制作的透水建筑材料形式多樣,目前的主要應(yīng)用形式為透水混凝土和透水磚。
(一)透水混凝土
透水混凝土是一種孔隙率大,存在大量貫通縫,透水性能好的混凝土。由于其較大的孔隙率,透水混凝土的強(qiáng)度低于普通混凝土,多用于載重量低的道路和人行道,因此透水混凝土對強(qiáng)度的低要求與再生骨料混凝土強(qiáng)度不易提升的性能相適應(yīng)。在其他條件相同的情況下,再生混凝土相比于普通混凝土流動性差,但粘聚性和保水性好,脆性低而韌性高的特點[8],更適用于透水路面鋪設(shè)的要求。
(二)透水磚
目前國內(nèi)外對再生骨料透水磚的制作研究較為充分,已有研究人員制作成功強(qiáng)度不低于普通透水磚的再生骨料透水磚,可以完全滿足人行道的使用要求。影響再生骨料透水磚強(qiáng)度的主要因素是再生骨料的級配,增加粗顆粒的比例可以有效提高再生透水磚的強(qiáng)度。再生透水磚的強(qiáng)度受原料類型影響也較為嚴(yán)重[9],針對不同需求可以選擇不同原料作為再生骨料,使建筑廢料的利用更合理充分。
三、應(yīng)用
再生骨料透水建筑材料的常用應(yīng)用形式為路面鋪設(shè)透水材料,除此之外,再生骨料透水建筑材料還可以應(yīng)用為重力式擋土墻、多孔生態(tài)混凝土(空隙中可以存放植物種子,進(jìn)行城市綠化)、植生型透水混凝土、植生型透水磚等[10-12]不同應(yīng)用形式。
為進(jìn)一步提高再生骨料透水建筑材料的強(qiáng)度,可以在制作過程中添加活性添加劑和粘結(jié)劑,例如乳膠粉、甲基纖維素、粉煤灰、礦渣、磷石膏等[13]。
四、結(jié)語
本文匯總了眾多研究人員有關(guān)再生骨料透水建筑材料的研究,并參考了大量發(fā)明專利,總結(jié)了再生骨料的原料來源、再生透水建筑材料的產(chǎn)品形式以及再生骨料透水建筑材料的應(yīng)用形式,總結(jié)門類全面,涉及范圍廣,有利于建筑環(huán)保,減少碳排放。再生骨料透水建材環(huán)保優(yōu)勢明顯,必將得到更為廣泛的推廣應(yīng)用。
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