市場(chǎng)應(yīng)用前景

隨著我國城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，大量廢舊建筑物的拆除改造，產(chǎn)生大量富含紅磚建筑垃圾，其中紅磚成分可達(dá)40%以上，同時(shí)道路、建筑等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、維修養(yǎng)護(hù)等工程需要大量的建筑材料。以北京市為例，目前的天然建筑材料主要來源于周邊河北省，將來有不可持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)，廢棄材料的再生利用勢(shì)在必行。從環(huán)境保護(hù)方面，北京市陸續(xù)規(guī)劃、建成若干條建筑垃圾再生骨料生產(chǎn)線，但面臨的共同問題均是質(zhì)量較差的富含紅磚建筑垃圾骨料的消納問題，這部分低品質(zhì)再生骨約占建筑垃圾總量的30-50%，數(shù)量巨大且無處消納，露天堆放很容易帶來二次污染。從使用需求方面，北京市道路、建筑等市政工程中，尤其是道路管溝、路基回填、“三背”回填、建筑基坑回填等工程，常因傳統(tǒng)回填無法壓實(shí)而導(dǎo)致路表出現(xiàn)不均勻沉降、裂縫、橋頭跳車等病害。本項(xiàng)目開發(fā)的快速、高性能、綠色施工材料和新型技術(shù)，對(duì)提升北京市道路工程建設(shè)質(zhì)量和使用品質(zhì)，減少道路病害、延長道路使用壽命方面均具有重要意義，可以廣泛應(yīng)用于道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域，具有較好的應(yīng)用前景。該材料在未來的發(fā)展趨勢(shì)是種類多樣化、生產(chǎn)智能化，同時(shí)也可以向“干混砂漿”方向發(fā)展和提升。 本項(xiàng)目還可以實(shí)現(xiàn)其他固廢材料的再利用，應(yīng)用范圍廣。

項(xiàng)目簡介

在建筑新建、拆除及改擴(kuò)建過程中產(chǎn)生大量建筑垃圾，主要含有廢混凝土、廢砂漿、廢磚瓦及渣土等。以北京市為例，每年新增建筑垃圾數(shù)千萬噸，存量超過3億噸，大量的建筑垃圾由于得不到妥善處理而帶來諸多問題。同時(shí)，新建工程消耗大量天然石材，造成資源緊缺。因此，部分學(xué)者運(yùn)用建筑垃圾制備再生瀝青混合料、再生混凝土、水泥穩(wěn)定碎石，以及鋪路石、路緣石及混凝土管道等。當(dāng)前，城市建筑垃圾中質(zhì)量較好的集料已經(jīng)得到再生利用，但粒徑小于5mm且質(zhì)量較差的細(xì)料卻沒有很好的再生渠道，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，細(xì)料占城市建筑垃圾總量的20~50%。除少數(shù)成果將建筑垃圾細(xì)料生產(chǎn)再生磚、再生砌塊外，無其他更好的再生方法，且現(xiàn)有方法對(duì)細(xì)料的再生量遠(yuǎn)小于其產(chǎn)生量。

本項(xiàng)目將質(zhì)量較差的建筑垃圾等固廢材料、低等級(jí)粉煤灰等礦物摻合料、水泥、水按照一定比例及拌和工藝制備而成可代替?zhèn)鹘y(tǒng)回填材料的低強(qiáng)度水泥基材料。其主要存在以下特點(diǎn)：1）和易性優(yōu)良、易調(diào)節(jié)、無需振搗，流動(dòng)度范圍為160mm-240mm，可以對(duì)狹窄空間進(jìn)行回填；2）水泥用量少，經(jīng)濟(jì)性好，便于工程推廣應(yīng)用；3）礦物摻合料選材自由度高；4）強(qiáng)度易調(diào)節(jié)，28d強(qiáng)度根據(jù)不同工程需要可控制在1-8MPa；5）應(yīng)用范圍廣，如道路管溝、路基、檢查井周邊、“三背”回填、建筑基坑、道路邊坡等各種回填工程。特別是該種回填材料，可滿足常規(guī)回填施工技術(shù)無法完成的工程回填任務(wù)。

此外，其中的骨料來自富含紅磚建筑垃圾等固廢材料，這將大大提高低品質(zhì)建筑垃圾再生利用率，解決建筑垃圾的100%再生利用問題，顯著降低大量開采砂石材料對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，符合人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求。

產(chǎn)業(yè)化條件

該項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化所需條件與商品混凝土拌合站相似，客觀方面需要儲(chǔ)備建筑垃圾骨料等廢棄物的料倉，拌和所需要的拌料筒，運(yùn)輸罐車等；建筑垃圾流動(dòng)化回填材料的質(zhì)量控制方面需要配套的試驗(yàn)條件；建筑垃圾再生骨料的制備需要具備有相關(guān)資質(zhì)的建筑垃圾處理廠來完成，建筑垃圾等廢物的來源要相對(duì)穩(wěn)定，可以保證對(duì)建筑垃圾再生骨料的供料。

產(chǎn)業(yè)化成本收益分析及應(yīng)用案例

相同配比條件下，使用建筑垃圾細(xì)料制備的流動(dòng)化回填材料成本要明顯低于由天然細(xì)集料制備的流動(dòng)化回填材料成本，主要是因?yàn)樵令悺⒏缓t磚類建筑垃圾細(xì)料，質(zhì)量較差，成本較低。與傳統(tǒng)壓實(shí)土相比，建筑垃圾流動(dòng)化回填材料中由于添加了水泥等成分而使得材料成本有所上升，但流動(dòng)化回填材料工法的施工成本在整體上比傳統(tǒng)工法更具有一定的競爭優(yōu)勢(shì)。建筑垃圾流動(dòng)化回填材料成本明顯低于二灰土、水泥穩(wěn)定碎石、C15混凝土的成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益?；靥畈牧媳旧淼某杀局饕赡z凝材料與用量較大的細(xì)料的成本所決定，膠凝材料成本要小于C15混凝土、二灰土中膠凝材料成本，而用量較大的細(xì)料的成本要遠(yuǎn)小于水泥穩(wěn)定碎石中的集料成本。

以本次建筑垃圾流動(dòng)化回填材料中試工程為例來說明，京開高速公路（魏永路-西黃垡橋段）拓寬工程中央隔離帶填充由原設(shè)計(jì)的C15混凝土替換為建筑垃圾流動(dòng)化回填材料，由施工方反饋的信息可知，總用量為2374m3，節(jié)約成本21.4萬元，經(jīng)濟(jì)效益明顯，具有一定的競爭力。

圖片信息

建筑垃圾流動(dòng)化回填材料

回填材料中試工程

轉(zhuǎn)化方式

產(chǎn)學(xué)研合作、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、合作研發(fā)

其他說明

該項(xiàng)目研究成果已經(jīng)相對(duì)成熟，并進(jìn)行了中試工程，在一些大型工程中得到實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用，可以將相關(guān)技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)讓，也可以與其他單位合作進(jìn)一步研發(fā)。