混凝土骨料再生工艺应用研究

唐文洋

（重庆交通大学 土木工程学院 重庆 400041）

混凝土骨料再生工艺应用研究

唐文洋

（重庆交通大学 土木工程学院 重庆 400041）

针对我国目前越来越多的建筑混凝土垃圾庞大数量和处理现状，分析现有废弃混凝土的再生工艺，并对国内外再生工艺进行对比，找出能适应不同地区和环境的再生工艺，最后设计了一套比较可行的再生工艺。

混凝土骨料；再生工艺；分类

1 引言

随着我国建设事业的不断发展，使用了大量的混凝土，而在我国快速城市化中，许多已建的混凝土工程又面临着拆除，我国每年拆除建筑垃圾约4000 万吨，其中30 %～40% 是混凝土块，则由此产生的废弃混凝土就有1360 万吨。如此巨量的废弃混凝土除处理费用惊人外，还需要占用大量的空地存放，污染环境，又造成资源浪费。[1]而混凝土的再生利用能够使废弃混凝土变废为宝，形成了一种良性的循环。因此，对废弃混凝土的再生利用技术进行分析，找到适合我国情形的处理工艺，是很有必要的。

2 目前的废弃混凝土处理及应用情况

目前国内处理这些废弃混凝土的方法有三种：一是运往郊外堆存，这样又成为新的垃圾源；二是作为回填材料简单地使用；三是很少一部分混凝土进行了再生技术处理，依旧不能大范围的应用。前两种情况对城郊造成二次污染并占用和侵吞农业用地，并且在一定程度上未能做到合理、有效地利用、回收资源。

混凝土块等废料经破碎后，细集料可用于砌筑砂浆、抹灰砂浆、打混凝土垫层等。其次，将废弃混凝土经过清洗、破碎、分级和按一定比例相互配合后得到“再生骨料”作为部分或全部骨料配制的混凝土。很多实践可以证明，用再生混凝土粗、细骨料完全可以生产C30及其以下强度等级的再生混凝土，应用于一般结构工程[2]。

3 国内外研究再生混凝土再生工艺发展的现状

国外混凝土骨料再生工艺发展现状

俄罗斯的再生工艺

在俄罗斯[3]的工艺流程中，特别设置了磁铁分离器与分离台等装置以便去除铁质成分，配备有2台转子破碎机，分别对混凝土颗粒进行预破碎与二次破碎。预破碎完毕的骨料经双筛网筛分级处理。为充分利用废弃混凝土资源，将 40mm以上的碎石再次破碎，使粒径达到40mm以下。该工艺的主要缺点是加工设备繁多，导致初期的投资规模较大，不利于其在短期内的推广应用。

德国的再生骨料生产工艺

德国[3]的废弃混凝土再生工艺流程主要由1个二档等级的破碎机组成，分为前破碎机和后破碎机，还必须装置2个颚式破碎机。经破碎的石料须烘干。其他的组成设备包括铁件收料台（电磁器）等。通过颚式破碎机的加工，再生骨料的级配被筛分为四个粒径范围。该工艺由于整个处理流程需安装 2台颚式破碎机及 4台筛分机，因此投资费用巨大且工程占地面积大。

日本的骨料再生生产工艺

采用加热搓擦法来现含有细骨料高质量骨料的回收利用，先将混凝土块破碎到 50mm以下，然后投入接收料斗，过有定量供给器的传送带并使用多斗式提升机将其提升至加热设备上部，投入连续运转，使加热到100°左右，利用设置在最下部的盘式料机排出加热系统外。粉碎机内部为双层圆筒结构，内筒设有7mm筛孔用来排出砂浆及微粉成分，以防止细骨料的破坏并提高搓擦效率。然后将回收设备排出的粗骨料及砂浆成分一起投入细骨料回收设备，将粗骨料作媒介物，并利用砂浆成分进行搓擦，回收再生细骨料。微粉成分利用粉碎机内通气流去除，并用袋式过滤器回收。

国内混凝土骨料再生工艺发展现状

（1）史巍[4]设计了一套带有风力分级设备的骨料再生工艺。该工艺主要是应用风力和吸尘装置对5mm一下的细集料进行分级，而对40mm以下的粗集料并没有太多的改善。

（2）周军，王欣[5]以层压破碎理论为基础，分析了所选参数及工艺安排的合理性，设计了一套新的骨料再生工艺，此工艺提出为了获得高质量的再生骨料，应合理的设置破碎比的大小、设备转子偏心距大小、转子旋转速度等关键技术参数。

（3）张志刚[5]分析了废弃混凝土循环利用的传统模式，设计了两套加工工艺，预热-研磨加工工艺和干搅拌工艺。预热-研磨工艺首先是通过人工对废弃混凝土进行分拣，除去钢筋和大块木材，成为解体混凝土，主要的原理是通过热风，使混凝土加热脱水以到达使附在表面的水泥石残渣脆化。干搅拌则是比较新颖的利用骨料之间自身的摩擦作用，剔除骨料颗粒软弱棱角、砂浆，改善骨料的质量。

骨料再生工艺关键技术分析

综合分析国内外的加工工艺，可以得到：

（1）烘干热处理工序的设置目的，在于弱化骨料与砂浆以及骨料原有微观裂缝区域的键联接强度，为后道工序有效去除黏附在再生骨料上的砂浆、泥土，去除微裂纹做准备。

（2）获得高质量的再生骨料，必须经过二次破碎和进行研磨或者搓擦，提高估料颗粒表面的磨碎值和减少针片状颗粒，

（3）针对不同来源的废弃混凝土，如杂质不同，钢筋含量，或者混凝土强度不同的，应相应采取不同措施进行加工，对设备的要求也应相对改变，采取分门别类进行加工。

4 提出的建议用在废弃混凝土路面的工艺

对我过混凝土路面设计了如图7的工艺。因为混泥土路面的钢筋含量非常少，经过面板的人工破碎后无需人工分拣就可以进行加工。

图7 适用于废弃混凝土路面的骨料再生工艺

5 总结

再生混凝土的工作性能很大程度上取决于混凝土骨料的再生加工工艺，因此，对骨料的再生工艺研究是很有必要的。本文分析了国内外的再生骨料再生工艺，对获得高质量的再生骨料首先要分门别类进行来源分类，然后针对不同的废弃混泥土采用不同的工艺进行加工，采用加热装置是目前混凝土再生加工生产的关键技术。最后对废弃混凝土来源之一的混凝土道路进行分析，提出了一套加工工艺，在我国还未大规模进行混凝土骨料再生之前，使用這 套工艺应该还是有用的。

[1]徐卓，龙帮云. 开发利用再生混凝土走可持续发展的道路[J].建筑建材，2004.02:197-198.

[2]陈家珑.建筑废弃物（建筑垃圾）的资源化利用及再生工艺[J].科技导航，2010.09:44-45.

[3]肖建庄，孙振平，李佳彬.废弃混凝土破碎及再生工艺研究[J].建筑科技，2005，02:141-142.

[4]史巍. 再生混凝土技术及其配合比设计方法[J].建筑技术开发，2001，28（2）: 18-22

[5]张志刚.高强度再生骨料混凝土的回收工艺及性能研究[D].哈尔滨工业大学，2009.06:12-13.

[6]赵智慧.再生骨料改性及其混凝土制备工艺研究[D].济南大学，2013.06:3-4.

[7]周军，王欣等.混凝土骨料再生设备及工艺研究[J].混凝土，2008,01:125-126.

[8]顾荣军，耿欧等.再生骨料的生产技术研究[J].混凝土与水泥制品，2010,01:16-17.

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1007-6344（2016）08-0109-01