再生混凝土及再生砌块在绿色建筑中的应用研究.docxVIP

?

?

再生混凝土及再生砌块在绿色建筑中的应用研究

?

?

凌菁

摘要：混凝土在建筑工程施工以及拆除所产生的垃圾中占有可观比例，采用传统的填埋或堆放形式处理，不仅占用和污染土地资源，而且由于其难以在短时间内降解，导致建筑垃圾的增速逐渐超出了资源环境的承载力。本文基于对绿色建筑以及再生材料利用的阐释，介绍了再生混凝土以及再生砌块的制备工艺和力学性能特征，探讨了将其运用于绿色建筑施工时，需要掌握的技术要点。

关键词：绿色建筑;再生材料;工艺原理;应用技术

绿色建筑理念旨在减轻资源环境的负担并保持生态系统的完整性，而混凝土作为建筑工程施工中使用比例最大的材料，能否对其实现再利用，不仅事关资源的优化利用，还对节能、控制建筑全寿命周期污染物排放意义重大。

一、绿色建筑以及再生材料的利用

近年来人们对于自身活动造成的环境劣化、资源过度消耗，有了更加客观的认知，因此以资源环境的承载力来制定社会总体能耗、自然资源开发利用以及污染物排放总量的控制规划，成为了绝大部分国家和地区的共识。在这一背景下，为了满足人们的建筑使用需求和优化生活环境，依靠技术进步以及新材料的研发，诞生了绿色建筑的理念。力图提高建筑工程产业链的资源环境效益，通过运用节能技术、材料以及提升再生材料的使用比例，从多个方面达到降低资源环境负担的目的。依据现行的绿色建筑相关技术规范，当项目可再生或可循环利用的材料所占比例高于30%时，才能够被认可为绿色建筑。此外，对于绿色建筑的节能效果以及绿色建材的成分、各项性能指标，也有非常明确的认证标准。目前在再生材料的应用方面，由于混凝土在建筑工程中的用量、比例都明显高于其它材料，加之废弃混凝土处理带来的问题，所以将废弃混凝土处理和加工成可以再利用的建筑工程材料，是最受关注的研究课题之一。

二、再生混凝土和再生砌块的制备工艺与性能特征

（一）再生混凝土及其生产工艺

再生混凝土的生产技术主要是将建筑工程施工或者老旧建筑破拆产生的废弃混凝土进行加工，最终使之成为混凝土制备所需的骨料，根据新的混凝土使用要求，部分或者全部替代传统的天然砂石等骨料。在再生混凝土骨料的加工过程中需要经过如图1所示的多个工艺流程，通过其中的粉碎和筛分工序，能够制备出不同粒径的骨料，可供建筑工程施工中的混凝土拌合选用。

（二）再生混凝土骨料的性能特征

再生混凝土骨料当中包含了水泥砂浆等复杂的成分，因此其力学和物理性能与传统的混凝土骨料有所区别，在绿色建筑工程施工中使用时，必需充分了解其性能特征并进行必要的试验，才能够确保使用了再生混凝土及其制品的构件的强度等指标满足设计要求。首先由于在粉碎过程中采用了机械挤压和冲击的方式，因此再生混凝土骨料的微观结构存在大量裂隙，导致其吸水率偏高且强度逊于天然骨料[1]。其次由于自身的成分相对复杂，而且表观极不规则，所以再生混凝土骨料与水泥浆的结合度相对较差，在新拌混凝土的固化过程中有着较高的收缩率。此外再生混凝土骨料因自身强度差、吸水率和孔隙率高等特点，造成新拌混凝土的后期强度低于普通混凝土。

（三）再生砌块的制备工艺和性能特征

制做再生砌块并将其用于建筑的墙体施工，是再生混凝土骨料的主要应用方式，既可以提高建筑固体废弃物的利用率，又能够基于节能技术的应用，生产出成本低廉的绿色建材。将建筑垃圾加工为再生混凝土，进而生产再生砌块的工艺流程详见图1所示，除了使用再生骨料替代天然材料，为了弥补再生混凝土在力学、工艺等性能上的差距，通常需要通过添加纤维材料、再生玻璃颗粒以及外加剂，优化新拌混凝土的性能和再生砌块的强度、導热率等指标，使之达到绿色建筑的相关施工技术标准。目前空心再生砌块的抗压、抗剪等力学性能已经与普通混凝土砌块相当，再生混凝土骨料的使用率可以达到30%～70%，导热率约为3.3，完全符合绿色建筑的技术标准，因此再生混凝土及再生砌块有着非常好的应用前景。

三、绿色建筑施工中再生混凝土相关技术的应用要点

（一）再生骨料的替代率

理论上再生混凝土骨料的替代率越高，则意味着废弃混凝土的再利用量越大，在废旧建筑物拆除与新施工工程量双双快速增长的背景下，对于保护生态环境和提升建筑产业链的资源环境效益意义重大，目前建筑物拆除产生的固态垃圾构成详见图2所示。但由于再生混凝土骨料的力学、物理性能存在一定的缺陷，因此必需均衡施工技术要求和环境保护的需要，将再生骨料的替代率控制在合理的水平[2]。在工程施工实践中，应基于对不同粗、细再生骨料替代率混凝土各项指标的测试和分析，确定最终的技术方案。根据目前的研究资料显示，细骨料的替代率应控制在60%以下为宜，否则会出现混凝土固化后抗压强度显著下降的现象，而粗骨料的替代率则保持在35%左右。

（二）级配与配比设计

骨料的级配选择与配比优化，决定了再生砌块的性能能否达到绿色建筑的施工技术标准。在针对具体工程