日本混凝土骨料再生技術的現狀與動向
2008-06-20 00:00
采用加熱搓擦法實現含有細骨料高質量骨料的回收
在建設產業(yè)，資源消費量非常之大，同時工程建設中副產物及其舊建筑結構廢棄物產量隨之增加。在日本，2000年混凝土塊的排放量為3500萬噸，盡管其中96%進行了再循環(huán)，但大部分設施是中間處理設施，產品限于作路基材料使用。從社會發(fā)展趨勢來看，今后混凝土塊發(fā)生量將急劇增加，站在資源循環(huán)的立場上考慮，如不用再 要從混凝土塊中回收高質量的骨料，必須開發(fā)高質量的再生骨料回收設備，許多國家都在進行研究這方面的技術，下面就日本所采用的“加熱搓擦法”再生技術作一概要介紹。
1 機理：
混凝土中的水泥與水混合生成水化物，具有骨料間粘合劑的功能。若將混凝土加熱至300℃，則一方面，附著在骨料周圍的水泥漿進行脫水，使水化物得到分解、混凝土變脆；另一方面，由于被加熱，骨料膨脹從而使結合面處的水泥漿層發(fā)生變形，產生微小裂紋，使水泥漿變脆，且處于容易從骨料剝落的狀態(tài)。此時，只要施以不破壞骨料的輕微沖擊力和搓擦作用，就能選擇性去除水泥漿，能回收與JIS（日本工業(yè)標準）一樣質量的粗、細骨料。
關于由加熱而引起骨料的熱變質問題，根據研究，若加熱至500℃以上，則因含有粘土礦物質的脫水和SIO2的轉移會使骨料質量下降，但只要加熱溫度在500℃以下，不會影響骨料質量。
2 移動型高質量骨料回收設備：
該回收設備由東京大學開發(fā)，其工藝流程是：
?。?）用輪式裝載機將粒徑40~50mm以下的破碎混凝土塊投入接收料斗，經過有定量供給器的傳送帶并使用多料式提升機將其提升至加熱設備上部，并投入連續(xù)運轉。
為防止直接火焰對骨料的熱損傷，在充填型加熱設備上裝有熱風發(fā)生裝置，預先將燈（煤）油等燃燒氣體與冷卻空氣混合，將450℃的熱風送入充填層。為使充填層的溫度分布均勻一致，故使熱風從周圍及底部方向同時吹入。然后從設備上部投入混凝土塊，從下部吹入熱風，骨料在向下移動過程中加熱至約300℃，利用設置在最下部的盤式料機排出系統(tǒng)外。
（2）粗骨料回收設備，采用以鋼球為媒介物的臥式回轉式筒形粉碎設備，對混凝土塊進行連續(xù)搓擦處理。粉碎機內部為雙層圓筒結構，內筒設有7mm篩孔用來排出砂漿及微粉成分，以防止細骨料的破壞并提高搓擦處理效率。
細骨料回收設備與粗骨料相同，采用筒形粉碎式，細骨料的回收，因必須利用媒介物抑制細骨料的粉碎程度，故研究比鋼球比重小的媒介物，并采用回收粗骨料工序后進行細骨料回收，即將從粗骨料回收設備排出的粗骨料及砂漿成分（包括微粉成分）一起投入細骨料回收設備，將粗骨料作媒介物，并利用砂漿成分進行搓擦，回收再生細骨料，微粉成分利用粉碎機內通氣流（通風）去除，并用袋式過濾器回收。
在移動設備時，要卸下管道和電氣配線，拆卸各裝置間結合的連接零件，將全部設備分解成單元，再把其裝載在拖車上進行搬運。
3 回收骨料的質量和回收率：
用加熱搓擦法回收再生骨料時，吸水率與干密度呈直線關系，故再生骨料的質量受骨料表面附著水泥漿量的影響，粉碎機轉速等搓擦條件也必須與水泥漿量相匹配，故可通過設定適宜的搓擦條件，即能同時回收與JIS相同質量的粗、細骨料，通過了由日本建筑中心進行的建筑結構用再生骨料的技術鑒定。
通過對比，要得到與JIS相同質量的粗、細骨料，當不進行加熱處理時，回收率僅有70%，相反，若施行加熱處理，則回收率可達到90%以上。由此可見，加熱處理是提高回收高質量骨料的有效手段。
4 結束語：
關于骨料再生的應用，國內外都進行了許多研究。但以往的再生技術因使用巖石破碎機等不能充分去除附著有骨料上的水泥漿，存在混凝土質量問題，故不能用作結構用混凝土。另外，作為循環(huán)型經濟社會的再循環(huán)技術必須滿足：①能反復進行再循環(huán)；②不降低質量；③不將廢品轉移至其他領域。高質量的骨料回收技術必須具備 采用加熱搓擦法回收骨料技術不僅能有效利用混凝土塊，而且保護自然環(huán)境。另外，若將副產品微粉用途水泥原料和土壤改良材料，還能大幅度降低二氧化碳排放量等環(huán)境污染物。
（中國混凝土與水泥制品網 轉載請注明出處）
在建設產業(yè)，資源消費量非常之大，同時工程建設中副產物及其舊建筑結構廢棄物產量隨之增加。在日本，2000年混凝土塊的排放量為3500萬噸，盡管其中96%進行了再循環(huán)，但大部分設施是中間處理設施，產品限于作路基材料使用。從社會發(fā)展趨勢來看，今后混凝土塊發(fā)生量將急劇增加，站在資源循環(huán)的立場上考慮，如不用再 要從混凝土塊中回收高質量的骨料，必須開發(fā)高質量的再生骨料回收設備，許多國家都在進行研究這方面的技術，下面就日本所采用的“加熱搓擦法”再生技術作一概要介紹。
1 機理：
混凝土中的水泥與水混合生成水化物，具有骨料間粘合劑的功能。若將混凝土加熱至300℃，則一方面，附著在骨料周圍的水泥漿進行脫水，使水化物得到分解、混凝土變脆；另一方面，由于被加熱，骨料膨脹從而使結合面處的水泥漿層發(fā)生變形，產生微小裂紋，使水泥漿變脆，且處于容易從骨料剝落的狀態(tài)。此時，只要施以不破壞骨料的輕微沖擊力和搓擦作用，就能選擇性去除水泥漿，能回收與JIS（日本工業(yè)標準）一樣質量的粗、細骨料。
關于由加熱而引起骨料的熱變質問題，根據研究，若加熱至500℃以上，則因含有粘土礦物質的脫水和SIO2的轉移會使骨料質量下降，但只要加熱溫度在500℃以下，不會影響骨料質量。
2 移動型高質量骨料回收設備：
該回收設備由東京大學開發(fā)，其工藝流程是：
?。?）用輪式裝載機將粒徑40~50mm以下的破碎混凝土塊投入接收料斗，經過有定量供給器的傳送帶并使用多料式提升機將其提升至加熱設備上部，并投入連續(xù)運轉。
為防止直接火焰對骨料的熱損傷，在充填型加熱設備上裝有熱風發(fā)生裝置，預先將燈（煤）油等燃燒氣體與冷卻空氣混合，將450℃的熱風送入充填層。為使充填層的溫度分布均勻一致，故使熱風從周圍及底部方向同時吹入。然后從設備上部投入混凝土塊，從下部吹入熱風，骨料在向下移動過程中加熱至約300℃，利用設置在最下部的盤式料機排出系統(tǒng)外。
（2）粗骨料回收設備，采用以鋼球為媒介物的臥式回轉式筒形粉碎設備，對混凝土塊進行連續(xù)搓擦處理。粉碎機內部為雙層圓筒結構，內筒設有7mm篩孔用來排出砂漿及微粉成分，以防止細骨料的破壞并提高搓擦處理效率。
細骨料回收設備與粗骨料相同，采用筒形粉碎式，細骨料的回收，因必須利用媒介物抑制細骨料的粉碎程度，故研究比鋼球比重小的媒介物，并采用回收粗骨料工序后進行細骨料回收，即將從粗骨料回收設備排出的粗骨料及砂漿成分（包括微粉成分）一起投入細骨料回收設備，將粗骨料作媒介物，并利用砂漿成分進行搓擦，回收再生細骨料，微粉成分利用粉碎機內通氣流（通風）去除，并用袋式過濾器回收。
在移動設備時，要卸下管道和電氣配線，拆卸各裝置間結合的連接零件，將全部設備分解成單元，再把其裝載在拖車上進行搬運。
3 回收骨料的質量和回收率：
用加熱搓擦法回收再生骨料時，吸水率與干密度呈直線關系，故再生骨料的質量受骨料表面附著水泥漿量的影響，粉碎機轉速等搓擦條件也必須與水泥漿量相匹配，故可通過設定適宜的搓擦條件，即能同時回收與JIS相同質量的粗、細骨料，通過了由日本建筑中心進行的建筑結構用再生骨料的技術鑒定。
通過對比，要得到與JIS相同質量的粗、細骨料，當不進行加熱處理時，回收率僅有70%，相反，若施行加熱處理，則回收率可達到90%以上。由此可見，加熱處理是提高回收高質量骨料的有效手段。
4 結束語：
關于骨料再生的應用，國內外都進行了許多研究。但以往的再生技術因使用巖石破碎機等不能充分去除附著有骨料上的水泥漿，存在混凝土質量問題，故不能用作結構用混凝土。另外，作為循環(huán)型經濟社會的再循環(huán)技術必須滿足：①能反復進行再循環(huán)；②不降低質量；③不將廢品轉移至其他領域。高質量的骨料回收技術必須具備 采用加熱搓擦法回收骨料技術不僅能有效利用混凝土塊，而且保護自然環(huán)境。另外，若將副產品微粉用途水泥原料和土壤改良材料，還能大幅度降低二氧化碳排放量等環(huán)境污染物。
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