邊興軍
摘要:目前我國每年建筑垃圾產(chǎn)量超過35億噸,綜合利用率不足5%,而目前歐盟各國的建筑垃圾資源化率平均在70%以上,最高達(dá)到90%,韓國建筑垃圾的資源化率甚至達(dá)到97%以上。雖然我國政府也制定了明確的建筑垃圾資源化利用目標(biāo)和任務(wù),但建筑垃圾污染環(huán)境、隨意傾倒現(xiàn)象一直沒有得到根本解決,整體資源化利用效率仍較低,因此,如何合理對建筑垃圾進(jìn)行資源化利用、提高其綜合利用率是擺在政府和企業(yè)面前的首要問題。本文在此基礎(chǔ)上主要研究了建筑垃圾在公路工程中應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容,僅供參考。
關(guān)鍵詞:建筑垃圾;公路工程;應(yīng)用
1建筑垃圾的危害
堆放和掩埋是建筑垃圾的主要處理方式,這種處理會對環(huán)境產(chǎn)生很大危害。(1)堆放和掩埋的建筑垃圾會對地表和地下產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。因為雨水的沖刷,雨水將建筑垃圾中污染物帶入河流,污染地表水;受污染的地表水滲入地下又污染了地下水。(2)堆放和掩埋的建筑垃圾也會污染大氣,隨意堆放的建筑垃圾,如果不進(jìn)行處理會有大量的粉塵產(chǎn)生,在運輸建筑垃圾的過程中也會不可避免的產(chǎn)生粉塵,這都會產(chǎn)成粉塵污染。另外,一些建筑垃圾由于長時間的堆放,經(jīng)過風(fēng)吹日曬,會產(chǎn)生一些固體小顆粒漂浮在空氣中,這也造成了大氣的污染。(3)堆放和掩埋的建筑垃圾占用了大量的土地,同時在堆放和掩埋過程中也會不可避免的污染土壤。在建筑垃圾中會有一些有害物質(zhì),它們進(jìn)入土壤之后會在土壤中發(fā)生一系列物理、化學(xué)和生物反應(yīng),從而造成了土壤的污染,土壤質(zhì)量的降低。
2建筑垃圾路用分選技術(shù)應(yīng)用
2.1破碎技術(shù)
(1)破碎尺寸
破碎機按照原材料與破碎料的尺寸及比例,可以大致分為粗碎機、中碎機、細(xì)磨機三類。粗碎機:可加工原材料最大粒徑可達(dá)到 1.5m,粉碎比小于 6,通常作為原材料初次加工設(shè)備使用,以壓碎為工作方式。中碎機:可加工原材料最大粒徑小于 350mm,粉碎比可達(dá)到 20 以上,以壓碎或破碎為工作方式。細(xì)碎(磨)機:可加工原材料尺寸在 2-60mm 范圍,處理后的物料粒徑在 0.1-0.3mm,甚至可以達(dá)到 0.1mm 以下,粉碎比可達(dá) 1000 以上。對于道路工程用材料,可用于路基、路堤、路床填筑的材料最大粒徑超過 100mm,而用于路面基層、底基層材料的粒徑范圍通常為:0-10mm、10-30mm、30-60mm、60-150mm。建筑垃圾原材料的尺寸多超過 1m,甚至更大。因此僅從粒徑范圍考慮,用于路基、路堤、路床填筑的材料直接采用粗碎機即可;而用于路面基層、底基層材料對集料的尺寸以及級配要求較高,常規(guī)的加工方式難以滿足使用要求,須采用粗碎+中碎的工藝破碎建筑垃圾。
(2)破碎形狀
按照破碎機工作方式的差異可簡單分為:顎式破碎機、輥式破碎機、反擊式破碎機,骨料加工較為適用的是鄂式破碎和反擊式破碎。顎式破碎:以電動機為動力,通過皮帶傳動,由三角帶和槽輪驅(qū)動以偏心軸軸心為中心轉(zhuǎn)動,動鄂按照預(yù)定的軌跡做曲線往復(fù)運動,將進(jìn)入由固定鄂板、活動鄂板和邊護(hù)板組成的長力臂空腔內(nèi)將物料破碎。在側(cè)部通過調(diào)節(jié)活動螺栓控制最大出料粒徑,鄂式破碎方式生產(chǎn)效率高,入料尺寸大;另一方面,生產(chǎn)的物料棱角性差、顆粒均勻性差、級配不良。反擊式破碎機是利用外部輪盤的在高速旋轉(zhuǎn)過程中的沖擊慣性將物料破碎,板錘沖擊后的物料拋向安裝在轉(zhuǎn)子上方的反擊裝置進(jìn)行再次破碎,粒徑不能達(dá)到出料口尺寸將被重復(fù)進(jìn)行破碎。反擊式破碎加工能力相對較弱,入料粒徑小,生產(chǎn)的物料在棱角性、顆粒均勻性、級配方面均較好。綜合以上料源尺寸與成分、道路用集料尺寸、級配、棱角性、均勻性等要求,破碎階段宜采用粗碎機與中碎機,推薦使用鄂式破碎機與反擊式破碎機配合使用的工藝形式進(jìn)行建筑垃圾再生材料路用加工的破碎作業(yè)。
2.2分選技術(shù)
(1)振動篩分給料
給料設(shè)備是建筑垃圾加工的特殊環(huán)節(jié),與傳統(tǒng)礦山機械加工不同的是,建筑垃圾的給料需要將料源中存在的大量渣土成分進(jìn)行初步的篩分。因此,需要對建筑垃圾加工振動給料設(shè)備進(jìn)行特殊的設(shè)計。目前常用的振動給料機可按照運動方式分為三類:ZSW 系列振動給料機、GZT系列振動給料機、自同步慣性振動給料機。其中 GZT 系列振動篩分給料設(shè)備由振動機架、彈簧、彈簧支架、激振電機等部件組成,在兩臺同樣性能參數(shù)的振動電機共同激振作用下,偏心塊所產(chǎn)生的慣性力在特定位置重復(fù)的疊加與抵消,在傾角、激振力作用下驅(qū)使上部物料滑動和拋擲的運動,完成有效率的進(jìn)料。GZT 系列對建筑垃圾加工的適用性包括:棒條分離平臺具有預(yù)篩分功能,激振作用加強了其篩分能力;結(jié)構(gòu)較為簡單,維修方便;建筑垃圾成分、粒徑復(fù)雜,容易造成設(shè)備的堵塞、故障。推薦使用 GZT 系列振動篩分給料,并對其進(jìn)行有針對性的設(shè)計改造,實現(xiàn)對渣土成分的有效篩分并要在底部設(shè)置專門的渣土傳送帶將渣土運出。
(2)人工分揀
經(jīng)過鄂式破碎機破碎后的物料中仍然含有大量的木屑、紡織物、塑料等雜物,雜物不及時剔除,將與篩網(wǎng)、風(fēng)選機械糾纏,甚至發(fā)生堵塞和機械故障,而這部分雜物很難有專門的設(shè)備進(jìn)行分離。因此,物料在進(jìn)入篩分工序之前,必須對物料中的雜物采取人工的分揀措施,搭建人工分揀平臺。在加工生產(chǎn)線確定時,需要將在破碎機和篩分機之間傳送皮帶與地面的夾角盡可能的減小,為人工分揀平臺提供足夠的空間。其次,皮帶的帶速不宜過高,盡量選用較大寬度的皮帶以適應(yīng)人工分揀工作。
3建筑垃圾混合料性能研究
建筑垃圾能否用做路基的填料,必須要經(jīng)過合理的配合比設(shè)計分析才能確定,論文對收集的不同地域的建筑垃圾進(jìn)行了合理取樣,并經(jīng)破碎成了具有一定粒徑的混合料,然后對所得的試驗樣品進(jìn)行了合理的分析后進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗。根據(jù) JTG E51—2009 公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程規(guī)定,選取無機結(jié)合料穩(wěn)定材料擊實試驗中的丙法,由于試樣最大粒徑為37.5 mm,故宜采用重型Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)擊實方法,擊實試驗結(jié)果如表1所示。
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