建筑垃圾在水泥生产中的应用探讨

宁晓凯

(太原市建工兴和工程有限公司 030000)

建筑垃圾在水泥生产中的应用探讨

宁晓凯

(太原市建工兴和工程有限公司 030000)

不断增大的城市建设规模，产生的建筑垃圾也不断增加。当下，绝大部分建筑垃圾没有做任何处理利用，直接采用填埋或露天堆放的手段给予处置，对环境产生严重污染。本文从我国建筑垃圾现有情况、建筑垃圾的构成与化学成分、分析建筑垃圾运用于水泥生产的可行性、建筑垃圾用于生产水泥的试验等四个方面进行阐述，以此证明建筑垃圾可以较好被运用到水泥生产中。

建筑垃圾；水泥生产；应用

建筑垃圾通常指建筑物新建、扩建、维修、拆除当中所产生的废弃物，主要是固体废弃物，包括建筑渣土、废弃碎砖瓦与混凝土、散落的砂浆和混凝土、废弃钢材、废弃模板等，还包括废弃的卷材、玻璃、管线与包装材料等等。

一、我国建筑垃圾现有情况

我国城镇化、工业化发展速度不断加快，城市建设由外延式开发、改造大规模旧城延伸到规模化建设住宅小区，由民生工程、城市安居工程延伸到大量建设基础设施，毫无例外上述项目建设都会产生大量的建筑垃圾。据粗略统计全现浇结构、砖混结构、框架结构等建筑施工材料损耗，每万平方米建筑施工过程中会产生500～600 t.的建筑废渣，按此计算，每年我国施工建设所产生与排除的建筑废渣就达 2.5 亿t 以上。此外，因建材工业与拆迁旧城而产生的建筑垃圾数量可达数亿吨。但是，目前我国对建筑垃圾的处理基本上采用简单的填埋式处理。因为建筑垃圾具有不可降解性，填埋式处理手段占用大量的可耕地，耗费大量运输费用，给环境造成长远破坏，给社会留下灾难性后果。面对严峻的建筑垃圾成灾局面，如何处理与利用众多的建筑垃圾已成为我国各级政府职能部门亟待研究的课题。

二、建筑垃圾的构成与化学成分

（一）建筑垃圾的构成

建筑垃圾来源多样化，其成分也比较复杂。建筑物和构筑物的主要成分是废弃混凝土，拆除后的混凝土可以加工成粒径不同的再生骨料，用来搭配垫层混凝土、再生混凝土、道路基层材料与其它混凝土制品。砌体结构的主要成分是砖、瓦与混凝土，但因为其成分包含较多的瓦、土、砖、砂浆，无法生产出高质量的建筑材料。所以，把它运用到新型干法水泥生产线当中，成为生产水泥熟料的最佳手段。

（二）建筑垃圾的化学成分

建筑垃圾的化学成分以钙、硅、铝、铁等成分为主，这些成分正好是硅酸盐水泥不可或缺的成分。但是在新型干法水泥生产线当中，用建筑垃圾去生产水泥熟料，要求建筑垃圾的化学成分不可出现太大波动。为更好对建筑垃圾的化学成分进行研究，通过分析不同拆迁工程的建筑垃圾化学成分，结果表明不同地方的建筑垃圾，其化学成分的总体差异不明显。

三、分析建筑垃圾运用于水泥生产的可行性

依据我国硅酸盐水泥生产的特性，建筑垃圾的化学组分基本满足生产原料的要求，可以作为辅助材料给予合理搭配，运用到水泥生产中。建筑垃圾的特性决定了在生产实践过程中，必须处理好设备问题、有害物质的处理、控制项目及检验方法等问题。

第一，必须具备预处理建筑垃圾的场所和设备；第二，必须改造水泥生产工艺的必要过程，以利于生产线可以兼容处理建筑垃圾，主要改造包括改造配料设备、改造输送设备、改造燃烧器、设置建筑垃圾入窑、改造收尘系统等；第三，为确保检验结果的精准，对生产控制进行正确指导，需要明确有效的检验方法；同时制定科学的质量控制点与控制指标，增加检测频率次数，对各环节质量运行进行有效控制，以保证试验当中的产品质量。

水泥窑会限制氧化钠、氧化钾与氯离子的含量。如果生料中含有过高量的上述离子，会在风管窑尾与排风机等气体通过的地方，附着结皮并形成堵塞。而经过检验，混凝土、废砖及填土中氧化钾与氧化钠的含量之和平均为2.94%、4.27%、3.90%；氯离子的含量平均为 0.031%、0.020%与0.030%，都比允许含量稍大，在配比生料时，需要进行处置。通过试算配料配比，改进了工艺，实现利用现有建筑垃圾生产出高质量且稳定的水泥的目标。

四、建筑垃圾用于生产水泥的实例分析

利用城市建筑垃圾对水泥厂资源进行优化，属于一项系统工程，分为四个主要步骤：分选建筑垃圾、配料前预处理、配料、检测性能。

（一）分选建筑垃圾

1、分选建筑垃圾目的

针对转运到水泥厂的建筑垃圾，必须初步分选。主要目的在于：第一，回收利用有效资源，分离建筑垃圾中包含的玻璃、塑料、金属、木材等成分，可以回收利用的资源尽最大可能进行回收与利用；第二，实现建筑垃圾减量化，经过分选后的剩余部分，总重量已经减少，并且有相对较为稳定的化学成分，这些都为下一步的配料前预处理、配料与检测性能打下良好基础。

2、分选建筑垃圾手段与设备

根据水泥厂的实际情况，在从建筑工地转运建筑垃圾之前，已经对建筑垃圾进行了比较细致的人工分拣。因此，在进入水泥生产线之前，可以运用人工进行简单分拣，不需要增加设备就可完成分选.

（二）配料前预处理

1、预处理的目的

利用城市建筑垃圾对水泥厂资源进行优化，其工作原理就是水泥厂通过现有的破碎、输送、 储存设施把建筑垃圾进行预粉碎处理后，取代部分混合材料作为资源得以利用。分拣后的建筑垃圾的剩余部分，有可能有较多大块颗粒，或者存在均匀性较差的化学成分，无法直接进入到配料工序，必须把大块破碎，对化学成分进行校正，以确保其稳定性。

2、方法与设备

通过水泥生产线现有的皮带输送机、颚式破碎机、斗式提升机及原料储存仓，就可实施粉碎处理与均化建筑垃圾的操作，以实现其成分稳定的效果。

（三）配料

1、配料目的

采用通过分拣与预处理的建筑垃圾取代部分混合材料，配比满足要求的水泥。

2、方法和设备

利用水泥厂水泥生产线现有的库底配料变频调速秤、微机配料装置开展配料工作，储存与配料设备精准度完全可以达到本项目配料标准。

（四）检测性能

1、检测目的

对于掺加了建筑垃圾的水泥产品，要根据水泥常规的理化指标要求，实施检测，对各项理化数据的变化规律进行总结，以明确合适的掺加比例。

2、方法和设备

水泥厂需要具有满足国家标准要求的资质，具有检测水泥各项理化指标的实验室，以完全达到试验检测标准。

结束语

水泥厂一次性资源化利用处理建筑垃圾，正好与我国目前大力倡导的循环经济和可持续发展战略相符合；对掩埋建筑垃圾堆放的处理方式进行改进，减少环境污染与占用宝贵的土地资源，提升城市周边环境质量，净化空气，减少和防止城市地下水源污染，不给环境造成任何负担；较好降低因为水污染环境污染与空气污染对城市居民健康所造成的损害，其环保意义与环境效益十分重大。由此可见，利用建筑垃圾生产高品质生态水泥，一方面可以为水泥厂带来直接的经济效益，另一方面解决了目前城市建筑垃圾处理难的问题，直接为国家循环经济的发展、节能减排做出应有贡献，让水泥企业从污染大户转变为解决处理污染、打造碧水蓝天的生活家园的绿色产业，带去极高的社会效益与经济效益。

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1007-6344（2016）10-0006-01

宁晓凯，男，太原市建工兴和工程有限公司，大学本科，030000