高英力,段开瑞,何倍,曾维,徐艺珅,卜涛,龙国鑫
(1.长沙理工大学 交通运输工程学院;长沙 410114;2.同济大学 先进土木工程材料教育部重点实验室,上海 201804;3.中建西部建设湖南有限公司,长沙 410004)
混凝土作为全球第二大人造消耗材料,年产量超过300亿t,其生产带来的大量CO2排放与废弃物的堆积一直是世界公众所担忧的问题[1-2]。目前,混凝土废弃物再生热点集中于已硬化的“建筑与拆除废弃物(Construction and Demolition Waste,CDW)”[3-4]。研究表明,CDW非常适合作为再生骨料应用于新建建筑物中[5-7],包括道路结构中沥青混合料用骨料、碎石隔离层以及沟槽的回填等[8-10]。然而,对于混凝土搅拌站中的高含水未硬化废弃物,其再生利用进展却相对较缓慢[11-12]。
在实际生产中,混凝土搅拌站得到的废弃物主要有4种:返厂的仍具有工作性的混凝土、再生骨料、再生水和混凝土废浆CSW(Concrete Slurry Waste)[13]。其中,部分返厂的仍具有工作性的混凝土,会被降级用于制备特殊的、具有标准尺寸的水泥混凝土板或用作回填垫层的充填材料[14];再生水可用于清洗搅拌车、堆料场以及拌和新拌混凝土[15-16];而分离得到的再生骨料则和CDW一样,可被收集并应用于新建建造物中[17-18];只有CSW在短暂的存放期后,会被集中运往公共场地进行堆埋。相关数据显示,亚洲国家的混凝土搅拌站平均每生产1 t混凝土,就会产生15~20 kg CSW,仅中国香港一地,每年的CSW产量就超过12万t[19-20]。笔者针对CSW的再生利用研究进行全面综述,并指出其未来高效再生利用的发展方向。
CSW的产生过程如图1所示,返厂混凝土经过鼓式再生设备或转筛式再生设备与压力水的冲洗,被分为再生骨料和废水与砂浆的混合物,经过标准沉淀池过滤后,得到CSW(pH=10.5~12.5)[18]。……